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

1.1 REKTIFIKASION KOLONNANING MODDIY BALANSI

Rektifikasiya jarayonini hisoblash va tahlil qilishda fazalar tarkibi va miqdori mol ulushlarda ifodalanadi. Hisoblash ishlarini osonlashtirish uchun quyidagi shartlar qabul qilinadi: 1) kolonnadan chiqib, deflegmatorga kirayotgan bug’ning tarkibi (u_d) va kolonnaga qaytib tushayotgan flegmaning tarkibi (x_d) bir xil qiymatga ega, ya’ni u_d=x_d; 2) qaynatgichdan chiqib, kolonnada ko’tarilayotgan bug’ning tarkibi kolonnaning pastki qismi (kub-bug’latgich) dan chiqayotgan suyuqlikning tarkibiga teng, ya’ni u_w=x_w.
4-rasmda ko’rsatilgan sxemaga ko’ra rektifikasion kolonnaning moddiy balansini tuzamiz:
- oqimlar bo’yicha G_F = G_D + G_W ; (1)
- yengil uchuvchan komponentlar bo’yicha
G_Fx_f = G_Dx_d + G_Wx_w ; (2)
bu yerda G_F, G_D, G_W – dastlabki aralashma, distillyat va qoldiq

4-rasm. Rektifikasion kolonnaning moddiy balansini aniqlashga doir:
1-kolonna; 2-kub-bug’latgich; 3-deflegmator.

mahsulotning massaviy yoki mol hisobidagi sarflari; x_f, x_d, x_w – yengil uchuvchan komponentning dastlabki aralashma, distillyat va qoldiq mahsulotdagi massaviy yoki mol ulushlari hisobidagi tarkibi.

Kolonna yuqorigi qismining moddiy balansi. Ta’minlovchi tarelkaning tepa qismi uchun quyidagi moddiy balans tenglamalarini yozish mumkin:
- oqimlar bo’yicha G_V = G_R + G_D ; (3)
- yengil uchuvchan komponentlar bo’yicha
G_Vy = G_Rx + G_Dx_D ; (4)
bu yerda G_V, G_R, G_D – kolonnada ko’tarilayotgan bug’, flegma va distillyatning mol hisobidagi sarflari; x va u – kolonnaning berilgan kesimiga to’g’ri kelgan suyuqlik va bug’ tarkibidagi yengil uchuvchan komponentning uskuna balandligi bo’yicha o’zgaruvchan konsentrasiyalari (mol ulushlari hisobida); x_D – yengil uchuvchan komponentning distillyatdagi tarkibi (mol ulushlari).
Moddiy balans tenglamasini mol hisobidagi nisbiy sarflar bo’yicha (1 kmol distillyatga nisbatan) qayta yechib, V=G_V/G_D va R=G_R/G_D deb olamiz. Bunday holatda V=R+1, Vy=Rx+x_D. Natijada quyidagi ifodalarga erishamiz:
yoki . (5)
(5) tenglik kolonnaning yuqorigi bug’ tarkibini oshiruvchi qismi uchun ish chiziq tenglamasi deb ataladi. Bu tenglamada R/(R+1)=tgα ish chizig’ining abssissa o’qiga og’ish burchagi tangensi; x_D/(R+1)=V chiziqning u-x diagrammasidagi ordinata o’qi bo’yicha ajratilgan kesmasi. Demak, oxirgi tenglamadan quyidagicha yozish mumkin:
u = tgαx + V. (6)
(6) ifoda kolonnaning yuqorgi qismi uchun ish chizig’i tenglamasi deb ataladi.