Калонна баландлиги

Калонна баландлиги.

Калоннанинг юқори ва пастки қисмлари учун t–x,y диаграммада ўртача температура орқали фазалар таркибини аниқлаймиз.

Мана бу t_ўр.ю.=89⁰С→x_ю=0.6665; y_ю=0.7565
Мана бу t_ўр.п.=103⁰С→x_п=0.19; y_п=0.308
Калоннанинг юқори ва пастки қисмлари учун бензол ва толуол қовушқоқлигини аниқлаймиз интерполяциялаб қовушқоқлик жадвалидан фойдаланамиз.
T_ўр.ю.=89⁰С даги бензолнинг қовушқоқлиги.
µ⁸⁰_Б=0.316 мПа·с; µ¹⁰⁰_Б=0.261 мПа·с

T_ўр.п.=103⁰С даги бензолнинг қовушқоқлиги.
µ¹⁰⁰_Б=0.261 мПа·с; µ¹²⁰_Б=0.219 мПа·с

T_ўр.ю.=89⁰С даги толуолнинг қовушқоқлиги.
µ⁸⁰_Т=0.319 мПа·с; µ¹⁰⁰_Т=0.271 мПа·с

T_ўр.п.=103⁰С даги толуолнинг қовушқоқлиги
µ¹⁰⁰_Т=0.271 мПа·с; µ¹²⁰_Т=0.231 мПа·с

Калоннадаги аралашма суюқлиги ўрта моляр қовушқоқлигини хисоблаймиз.
T_ўр.ю.=89⁰С даги калоннанинг юқори қисми учун.

T_ўр.п.=103⁰С даги калоннанинг пастки қисми учун.

Калоннадаги буғнинг қовушқоқлигини хисоблаймиз.
T_ўр.ю.=89⁰С даги калоннанинг юқори қисми учун.

T_ўр.п.=103⁰С даги калоннанинг пастки қисми учун.

Калоннанинг юқори ва пастки қисмлари учун фаза таркибидан енгил учувчини коэфицентини ўрта температурада аниқлаймиз.
А) юқори қисм учун.

Б) пастки қисм учун.

_{Аниқлаймиз}

Сўнг _{графигдан тарелкани ўртача эфэктивлигини аниқлаймиз.}


Калоннанинг юқори ва пастки қисмлари учун хақиқий тарелкалар сонини хисоблаймиз.
а) юқори қисм учун.
б) пастки қисм учун.
Унда хақиқий тарелкалар сони.
_{N=10+9=19
Калоннамизга яна қўшимча 2 та тарелка қўшамиз бундан жами тарелкалар сони 21 та, юқори қисм учун 11 та, пастки қисм учун 10 та
Ундан сўнг} Z_ю ва Z_п ларни тавсия этилган қийматлардан танлаймиз.

Диаметр колонны, мм	Zю, мм	Zп, мм
400–1000	600	1500
1200–2200	1000	2000
2400 и более	1400	2500

Калоннани баландлиги хисобланади.

Қурилманинг иссиқлик баланси:
Дефлегматорга совуқ сув берилгандаги конденсаторнинг иссиқлик миқдори:

Бу ерда, r_б ва r_т – 83 ⁰С ҳароратдаги конденсаторнинг иссиқлиги:
Кубнинг иссиқлик сарфи:

Бу ерда иссиқликнинг рухсат этилган йўқотилиши Q_йўқ нинг миқдори 3% ; t_D = 83⁰С, t_W = 108⁰С, t_F = 96⁰С; аралашманинг қайнаш температураси t_F = 96⁰С t-x,у диаграммадан.

Аралашманинг буғлангандаги иссиқлик миқдори:

Бу ерда иссиқликнинг йўқотилиши 5%, аралашманинг ўртача ҳарорати:
(96+18)/2 = 58⁰С

Совуқ сув берилгандаги совиган дистилятнинг иссиқлик миқдори:
,
Бу ерда дистилятнинг олинаётган ўртача ҳарорати:
(83+25)/2 = 54 ⁰С
.
Совуқ сув берилгандаги совиган куб қолдиғининг иссиқлик миқдори:
,
Бу ерда куб қолдиғининг олинаётган ўртача ҳарорати:
(108+25)/2 = 67 ⁰С

Берилаётган буғнинг сарфи:
А) буғлатгичдаги
, бу ерда r_Г.П. = Ж/кг
Б) қиздирилаётган бошланғич аралашмадаги:

Жами: 1,04 + 0,32 = 1,36 кг/с ёки 4,896 т/соат.
Совутилган сувнинг 20⁰С га исиши:
А) дефлегматордаги:

Б) совутилаётган дистилятнинг совитиш учун кетган сув ҳажми:

В) куб қолдиғини совитиш учун кетган сув ҳажми:

Жами: 0,004+0,00061+0,0029=0,0075 м³/с ёки 27 м³/соат
Қурилма параметрлари
_{Тарелкалар сони:……………………………………………………………21 та}
Калонна диаметри:………………………………………………1,23 м=1230 мм
Ҳақиқий флегма сони:…………………………………………………3,38 4 та
Cовитиш учун кетган жами сув ҳажми:………………………………27 м³/соат
Берилаётган буғнинг сарфи:………………………………………...4,896 т/соат
Калоннани баландлиги:.....................................................................6 м=6000 мм
Тарелкалар орасидаги масофа:……………………………………………290 мм
Қувур диаметри:……………………………………………………………110 мм

Хулоса
Хулоса қилиб шуни айтиш мумкинки ректификация қурилмалари, одатда, эритмаларни тўла ажратишни фақат ректификация усули таъминлайди. Бу жараёнда тарелкали колоннадан ўтказилди. Колоннада буғ ва эритма қарама - қарши йўналишда ҳаракатлантирилади ва ҳар бир тўқнашиш мосламасида буғ конденсацияланса, эритма эса буғнинг конденсацияланиш иссиқлиги ҳисобига қисман буғланади.Шунинг учун бу турдаги қурилмалардан саноатда кенг қўлланилади.
Шундай қилиб, буғ енгил учувчан компонент билан, колоннадан пастга оқиб тушаётган суюқлик эса - қийин учувчан компонент билан бойитилди. Буғ ва эритманинг кўп марта тўқнашиши ҳисобига дистиллят бутунлай енгил учувчан, куб қолдиғи эса - қийин учувчан компонентдан таркиб топди.
Ректификация жараёнини ҳисоблашда қуйидаги:
Концентрацияси 30% бўлган бошланғич эритма қайнаш температураси 89 гача қиздирилганда, суюқлик билан мувозанатдаги буғ олинади ва конденсацияланганда енгил учувчан компонентга бойитилган 95% таркибли суюқлик ҳосил бўлади. Шундай қилиб, буғланиш ва конденсациялаш жараёни кўп марта қайтарилса, бошланғич эритмани тоза, енгил ва қийин учувчан компонентларга ажратиш мумкин.
Эритма концентрациялари х_w, x_f, x_d бўлганда, ишчи чизиқнинг ҳолати кесма В нинг қийматига боғлиқ. Ўз навбатида В кесма ишчи флегма сони R нинг катталиги билан аниқланади. Агар, флегма сони камайса, кесма В нинг қиймати ортади. Бунда ишчи ва мувозанат чизиқларининг В₁ нуқтасида кесишганда, ишчи чизиқ ўзининг максимал юқори ҳолати - Ab га интилади. Демак, ректификацион колоннанинг фазалар тўқнашиш юзаси чексиз катта бўлиши керак .Ҳақиқатан ҳам, бундай ҳолатда концентрациялар ўзгаришининг назарий поғоналар сони чексиз бўлади ва эритмани фақат чексиз баландликка эга шартли колоннада ажратиш мумкин. Лекин, иситувчи буғ ва колонна диаметри минимал кўрсаткичли бўлади.
Ишчи чизиғининг қуйи чегаравий ҳолатига чексиз катта флегма сони тўғри келади ва у графикда В=0 кесма билан ифодаланади. Бу ҳолда иккала ишчи чизиқ диагонал билан устма-уст тушади ва ўз навбатида концентрация ўзгариш назарий погоналарининг минимал сони ва колоннанинг минимал сони, ҳамда колоннанинг минимал баландлиги тўғри келади. Лекин, колоннадаги буғ, қайнатгичдаги иситувчи буғ, дефлегматордаги совуқ сув сарфи ва қурилма диаметри максимал бўлади.
Шуннинг учун флегма сони тўғри танлаш мухим ахамийатга ега.

Фойдаланилган адабиётлар:

1. 
   Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов Х.С., Зокиров С.Т. Кимёвий технология асосий жараён ва қурилмалари. Дарслик. -Т.: Шарқ. 2003.
   
2. 
   Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов Х.С., Исматуллаев П.Р. Кимё ва озиқ-овқат саноатларнинг жараён ва қурилмалари фанидан ҳисоблар ва мисоллар. - Тошкент: Nisim, 1999. -351 с.
   
3. 
   Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов X. С., Зокиров С.Г., Исматуллаев П.Р., Маннонов У.В. Кимё ва озиқ-овқат саноатларининг асосий жараён ва қурилмаларини ҳисоблаш ва лойиҳлаш. - Т.: Жахон, 2000. - 231 б.
   
4. 
   Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов Х.С., Зокиров С.Т. Кимёвий технология асосий жараён ва қурилмалари. Дарслик. -Т.:Фан ва технология, 2015.