Колоннали ускуналарни синфлаш Тарелкали колонналар Насадкали колонналар

4. КОЛОННАЛИ УСКУНАЛАРНИ ҲИСОБЛАШ
Нефть ва газни қайта ишлаш корхоналарида қўлланиладиган ректификацион ва абсорбцион колонналарда турли русумдаги тарелкалар (қалпоқчали, клапанли, элаксимон, тез ҳаракат қиладиган оқимли, S-симон элементли, насадкали ва бошқалар) ишлатилади.
Ректификацион колонналар (абсорберлардан фарқли) қўшимча иссиқлик алмашиниш ускуналари (иситгич, қайнатгич, ҳайдаш куби, дефлегматор, конденсатор, совитгич) билан таъминланган бўлади. Энергетик ҳаражатларни камайтириш учун қуйидаги ишлар қилинган бўлиши керак: 1) ректификацион колонналарни яхши иссиқлик изоляцияси билан қоплаш; 2) жараённи мақбул (яъни оптимал) флегма сони билан олиб бориш; 3) иккиламчи иссиқлик оқимларидан ишлаб чиқариш эҳтиёжларини қондириш учун фойдаланиш; 4) мумкин бўлган шароитда ускунанинг кубида суюқликни буғлатиш учун ўткир буғни ишлатиш; 5) иссиқлик насосини қўллаш; 6) айрим шароитларда, масалан азеотроп аралашмаларини ректификациялаш пайтида, ҳар хил босим билан ишлайдиган икки (ёки кўп) колоннали қурилмалардан фойдаланиш.
Ректификацион колонналарни ҳисоблаш ҳам бир хил русумдаги абсорбцион ускуналарни ҳисоблашдан фарқ қилмайди. Фақат дастлаб юқориги ва пастки колонна алоҳида ҳисобланади, сўнгра ректификацион ускунанинг умумий иш баландлиги аниқланади.
Мисол тариқасида тарелкали ва насадкали абсорберларни ҳисоблашни кўриб чиқамиз. Абсорберларни ҳисоблашда қуйидаги катталиклар берилган бўлади: газнинг сарфи G, газдаги тегишли компонентнинг бошланғич Y_б ва охирги Y₀ концентрациялари, тегишли компонентнинг суюқликдаги бошланғич концентрацияси Х_б. Қуйидаги қийматлар эса аниқланиши керак: абсорбентнинг сарфи L, абсорбернинг диаметри D_a ва баландлиги Н, ускунанинг гидравлик қаршилиги ΔР.
Абсорберларни ҳисоблаш қуйидаги тартибда олиб борилади.

1. 
   Y–Х диаграммасида мувозанат боғлиқлиги Y* = f (Х) чизилиб, нинг қиймати аниқланади. Фазаларнинг мувозанат ҳолатидаги таркиблари махсус адабиётларда берилган бўлади.
   
2. 
   Абсорбентнинг сарфи L топилади, бунинг учун аввало унинг минимал сарфи қуйидаги тенглама орқали аниқланади:
   

L_мин = . (13.1)

Сўнгра L = φL_мин ҳисобланилади, бу ерда φ – абсорбентнинг ортиқча кераклигини билдирувчи коэффициент (одатда φ=1,3÷1,5). L нинг топилган қийматига асосан моддий баланс тенгламаси бўйича абсорбентнинг охирги таркиби Х₀ ни аниқлаш мумкин.

3. 
   Y–Х диаграммасида иш чизиғи чизилади, бу чизиқ координаталари Y_б, Х₀ ва Y₀, Х_б бўлган нуқталардан ўтган тўғри чизиқни ташкил этади.
   
4. 
   Ютилган компонентнинг миқдори қуйидаги моддий баланс тенгламасига асосан аниқланади:
   

М = G (Y_б – Y₀) = L (X₀ – X_б) . (13.2)

5. 
   Абсорбернинг баландлиги Н ва диаметри D_а топилади. Модда алмашиниш ускуналарининг асосий ўлчамларини аниқлаш тартиби 10-бобда келтирилган.
   
6. 
   Абсорберларнинг гидравлик қаршилиги топилади. Ускунанинг гидравлик қаршиликларини аниқлаш тартиби уларнинг турига қараб ҳар хил бўлади.