Калонна баландлиги

Ректификация жараёнининг моддий ва иссиқлик баланслари
Жараённинг принципиал схемаси асосида ректификациянинг моддий ва иссиқлик баланслари тузилади (9-расм). Ректификацион колоннага узатилган бошланғич эритма дистиллят ва куб қолдиғига ажратилади.
Коллоннадан чиқаётган буғлар дефлегматор 4 да конденсацияланади ва ажратувчи идиш 3 га тушади. Бу ерда суюқлик икки қисмга, яъни флегма Ф ва дистиллятга ажратилади. Флегма колоннада пуркатилиш учун йўналтирилади.
Жараён моддий баланси ушбу кўринишга эга:
(9)
Енгил учувчан компонент бўйича эса:
(10)
б
у ерда G_f, G_d, G_w - бошланғич эритма , дистиллят ва куб қолдиғи массалари, кмоль; x_f, x_d, x_w - бошланғич эритма, дистиллят ва куб қолдиқларидаги енгил учувчан компонентнинг концентрациялари, моль улушлар.
(11)
(12)
Бошланғич эритма, куб қолдиғи ва флегмаларнинг 1 кмоль дистиллятга нисбатларини қуйидагича белгилаб оламиз:

Флегма миқдорининг дистиллят миқдорига нисбати флегма сони деб номланади.
Ректификацион колоннанинг таъминлаш тарелкаси уни 2 га ажратади: юқори ва пастки қисмларга.
Умумий тенглама асосида колоннанинг юқори ва пастки қисмлари учун моддий баланс тенгламаларини тузамиз:
(13)
бу ерда L = RG_d - колонна юқори қисмида оқиб тушаётган суюқлик миқдори.
Колонна бўйлаб юқорига кўтарилаётган буғ миқдори:
(14)
Колоннанинг юқори қисми учун:
(15)
Пастки қисми учун:
(16)
Концентрациялари х, у бўлган колонна юқори қисмининг исталган кўндаланг кесими ва концентрациялари х_d, у_d бўлган колоннанинг юқори қисми учун (15) тенгламани ёзамиз: (х_d = у_d деб қабул қилинган ҳолда)
Бундан
(17)
Концентрацияси х, у бўлган колоннанинг пастки қисми ва концентрациялари х_w, у_w бўлган кубнинг исталган кўндаланг кесими учун, x_w = y_w ни ҳисобга олиб (16) тенгламани ёзамиз:

ёки
(18)
Кўриниб турибдики (17) ва (18) тенгламалар тўғри чизиқни ифодалайди. (17) тенгламадаги R/(R + 1) = tg - ишчи чизиқнинг абсцисса ўқига оғиш бурчаги тангенси x_d/ (R+1) = B чизиқ у - х диаграмма ордината ўқида ажратган кесмаси (10-расм).
Шундай қилиб, (17) ва (18) тенгламалар ректификацион колоннанинг юқори ва пастки қисмларининг ишчи чизиқ тенгламаларини ифодалайди.
Агар, жараён даврий бўлса, ректификация жараёни колонна юқори қисмининг ишчи чизиғи билан ифодаланади.
(15) тенгламадан колоннанинг таъминловчи тарелка кўндаланг кесими ва тепаси учун қуйидаги ифодани оламиз:
(19)
Бундан
(20 )