Минимальное флегмовое число и число теоретических тарелок
Периодическая система / Краткая классификация специальных методов ректификационного разделения / Минимальное флегмовое число и число теоретических тарелок

Для бинарных смесей существует строгая методика позволяющая определить для непрерывной ректификации значения необходимого числа теоретических тарелок и флегмового числа по заданным составам питания и продуктов.

Из уравнения материального баланса и уравнения фазового равновесия для верхней части ректификационной колонны можно записать уравнение рабочей линии

y = (R/(R +1))x + xD/ (R +1)

Последнее уравнение устанавливает связь между составом пара и составом жидкости в любом сечении верхней части колонны при заданных флегмовом числе и составе дистиллята. Уравнение рабочей линии нижней части колонны

y = ((R +F) /(R +1))x – WxW/(R +1)

Если в этих уравнениях объединить постоянные величины, то станет очевидным, что они являются уравнениями прямых линий

y = Ax + B

y = A1x + B1

Зная все вышесказанное, не составит особого труда определить число теоретических тарелок для ректификационной колонны непрерывного действия. При этом минимальное флегмовое число при подаче в колонну жидкости xF при температуре кипения и при постоянстве потоков по высоте колонны

Rmin = (xD – yFP) / (yFP – xF)

Пример для бинарной смеси приведен на рис. 9.

tgφ=

φ

min

y

i

=f(R,

x

iF

,

x

iD

/

x

iW

)

B

A

y

F

P

x

D

x

F

x

w

y

1

x

1

0

Рис. 9. Определение числа теоретических тарелок и минимального флегмового числа для бинарной смеси.

Для смесей образованных более чем двумя компонентами, в общем, нет строгих уравнений, позволяющих определить число теоретических тарелок и Rmin. Есть теоретические трудности и с определением самого понятия минимальное флегмовое число. В своих исследованиях я пользуюсь понятием оптимальное флегмовое число. В соответствии с вышесказанным, число теоретических тарелок, номер тарелки питания и оптимальное флегмовое число для смесей с числом компонентов более двух определяются итерационным способом при расчете ректификации по заданным составам исходной смеси и конечных продуктов. Фактически этот поиск производится методом подбора по заданному критерию (локальному), когда получаемые составы продуктов являются и целью функционирования и критерием оптимальности.

Смотрите также

Алюминий (Aluminium), Al
В 1827 г. выдающийся немецкий химик, врач по образованию Фридрих Велер получил никогда и никем не виданный металл. Несколько раньше этот же металл был получен Эрстедом. Вначале Велером металл был выде ...

Композиционные хемосорбционные волокнистые материалы "Поликон К", наполненные углеродными волокнами
Развитие промышленности, успехи химии в области органического синтеза привели к тому, что перед человечеством остро встала проблема охраны окружающей среды и ее защиты от последствий собств ...

ТАЙНОЕ ИСКУССТВО ГЕРМЕСА
Всем истинным искателям Света. Пусть то, что найдут они здесь, наставит и укрепит их в поиске Квинтэссенции, Камня Философов, подлинной Мудрости и совершенного Счастья, Summum Bonum. Д-р Израэль ...