Минимальное флегмовое число и число теоретических тарелокПериодическая 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
Состав, структура и синтез ионообменных смол
Иониты, ионообменники, ионообменные сорбенты,
твёрдые, практически нерастворимые вещества или материалы, способные к ионному
обмену. Иониты могут поглощать из растворов электролитов (солей, ...
Сложные реакции. Типы реакций
...
Углерод (Carboneum), С
Углерод - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 6, атомная масса 12,011. Известны два стабильных изотопа: 12C (98,892%) и 13C (1,108%). Из радиоактивных изотопов ...