O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi jizzax politexnika instituti «kimyoviy texnologiya»

8-rasm. Flegma soni bilan rektifikasion kolonna balandligining o’zaro bog’lanishi:
a) R=∞ bo’lganda; b) R_min bo’lganda.

bo’lgandagina cheksiz qiymatga ega bo’ladi. Bunda distillyat olinmaydi, bug’larning to’la kondensasiyalanishidan hosil bo’lgan hamma suyuqlik kolonnaga flegma sifatida qaytariladi. Bu rejimda kolonna o’zicha ishlaydi va tayyor mahsulot bermaydi. Shu sababli R=∞ bo’lgandagi rejim normal ishlab chiqarish sharoitlarida qo’llanilmaydi. Flegma sonining ko’payishi bilan qaynatkichdagi bug’lanishi lozim bo’lgan suyuqlik miqdori ortadi. R=∞ bo’lganda maksimal katta miqdordagi suyuqlik bug’lanishi kerak. Bu holat o’z navbatida eng katta miqdordagi isituvchi bug’ sarfini talab qiladi.

R_min bo’lgan rejimda ish chizig’i muvozanat chizig’i bilan kesishadi (8-rasm, b); bu nuqtada harakatlantiruvchi kuch nulga teng bo’ladi. Bunda nazariy pog’onalar soni eng katta kiymatga ega bo’ladi. Demak, R_min bo’lgan rejim uchun rektifikasion kolonna cheksiz katta balandlikka ega bo’lishi zarur. Bir xil sharoitlarda isituvchi bug’ning sarfi flegma soniga proporsional bo’lganligi uchun R_min rejimda isituvchi bug’ning sarfi eng kam qiymatga teng bo’ladi. Shunday qilib, flegma soni ortishi bilan kolonnaning balandligi kamayadi, isituvchi bug’ sarfi esa ortadi. Shu bilan birga, flegma soni ortganda kolonnaga qaytayotgan suyuqlik miqdori ham ortadi, bu hol o’z navbatida kolonna diametrining kattalashuviga olib keladi.

1.4 REKTIFIKASION KOLONNANING ISSIQLIK BALANSI

Uzluksiz ishlaydigan rektifikasion kolonna (4-rasm) uchun quyidagi issiqlik balansini tuzish mumkin.
Issiqlikning kirishi: kub-bug’latgichda isituvchi bug’ bilan Q_K; dastlabki aralashma bilan Q_F=G_Fi_F.
Issiqlikning sarfi: bug’larning kondensasiyalanishi natijasida deflegmatordan chiqayotgan suv bilan Q_C; distillyat bilan Q_D= G_Di_D; kubdagi qoldiq bilan Q_W=G_Wi_W; atrof muhitga yo’qotishlar bilan Q_Y.
Bu yerda i_F, i_D, i_W – dastlabki aralashma, distillyat va kub qoldiqning entalpiyalari.
Shunday qilib, issiqlik balansi tenglamasini quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:
Q_K + Q_F = Q_C + Q_D + Q_W + Q_Y . (14)
Q larning o’rniga ularning qiymatlarini quyib va Q_C=G_Vr_D=G_D(R+1)r_D (bu yerda r_D – deflegmatordagi bug’ning kondensasiyalanish solishtirma issiqligi) hisobga olinib, issiqlik balansi tenglamasini Q_K ga nisbatan yechamiz:

Q_K = G_D(R+1)r_D + G_Di_D + G_Wi_W - G_Fi_F + Q_Y . (15)

Kub-bug’latkichni isitish uchun sarf bo’ladigan isituvchi bug’ning miqdorini quyidagi tenglama orqali aniqlash mumkin:

, (16)
bu yerda r_ib – isituvchi bug’ning kondensasiyalanish (yoki bug’ hosil qilish) solishtirma issiqligi; x_ib – isituvchi bug’ning quruqlik darajasi.
Deflegmatordagi bug’ni kondensasiyalash uchun zarur bo’lgan suvning sarfi quyidagicha topiladi:
, (17)
bu yerda S_S – suvning solishtirma issiqlik sig’imi; t_b va t₀ – suvning boshlang’ich va oxirgi haroratlari.