Перегонка жидкостей. Ректификация

реферат

4. Материальный баланс непрерывной ректификации бинарных смесей

ректификация перегонка жидкость бинарный

Для получения заданной степени разделения исходной смеси требуется определенное число теоретических тарелок.

Углеводородные смеси, как правило, являются многокомпонентными, при их ректификации применяются следующие методы расчетов числа теоретических тарелок.

Метод расчета «от тарелки к тарелке» предполагает последовательное определение составов паров и жидкости на тарелках колонны с использованием уравнений равновесия, рабочей линии и теплового баланса для каждого сечения колонны. Однако вследствие того, что для многокомпонентных смесей нельзя заранее полностью задать составы продуктов колонны, возникает необходимость корректировки составов продуктов колонны и потоков в некоторых сечениях (например, при вводе сырья, выводе боковых продуктов). Вследствие этого точное решение задачи требует применения метода последовательных приближений.

При аналитическом методе расчета ректификации многокомпонентных смесей, характеризуемых небольшим изменением относительной летучести компонентов в пределах температурного режима колонны, используются уравнения Андервуда или Фенске.

Известны также приближенные методы расчета многокомпонентной ректификации, в которых вводят различные упрощающие допущения относительно распределения компонентов, температур в колонне, флегмовых чисел.

Введем обозначения (рис. 2):

F,xF-поток (кмоль/с) и концентрация (молярные доли) НК исходной смеси;

Р,хР- поток и концентрация НК дистиллята;

W,xw- поток и концентрация НК кубового остатка;

Ф,хф-поток и концентрация НК флегмы;

G- количество пара (кмоль/с), выходящего из колонны.

Тогда материальный баланс колонны по всему потоку:

Материальный баланс по низкокипящему компоненту:

Рис.2. К выводу уравнения материального баланса

На основе материального баланса выводится уравнение линии рабочих концентраций верхней (укрепляющей) части колонны:

у = [R/(R +1)]х + хР/(R +1)

где R - флегмовое число - отношение количества флегмы к количеству дистиллята, R= Ф/Р хР - концентрация низкокипящего компонента в дистилляте.

Делись добром ;)