ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проектная постановка задачи расчета режима минимальной флегмы из "Многокомпонентная ректификация" Минимальное флегмовое число — важнейшая характеристика процесса ректификации, определяющая затраты на разделение. [c.180] Понятие минимального флегмового числа так же, как и понятие минимального числа ступеней разделения, непосредственно связано с проектной постановкой задачи. [c.180] Для идеальных смесей (и неидряльных смесей с одной областью идеальности) при четком разделении и разделении с распределяющимися компонентами в простых колоннах проектная постановка задачи формулируется следующим образом. [c.180] Заданы — состав питания I и к — номера легкого и тяжелого ключевых компонентов го и zw — суммарные примеси кубовых компонентов в дистилляте и дистиллятных компонентов в кубе соответственно. [c.180] Необходимо определить /) —отбор продукта — минимальное флегмовое число хю и Х1 у — составы продуктов разделения. [c.181] Для определения минимального флегмового числа при условии ai = ot st можно использовать метод Ундервуда или метод последовательного расчета зон постоянных концентраций, но в общем случае — только последний метод, который заключается в последовательном посекционном итеративном расчете. Каждая секция рассматривается в отдельности, а поток, поступающий из другой секции на данной итерации, принимается закрепленным по величине и составу (для первой итерации можно использовать поток, одной из равновесных фаз питания). Для данной секции последовательно рассчитываются значения гp, / гр и т. д. (или 5 гр5 гр и т. д.) и составы в соответствующих зонах постоянных концентраций. [c.181] Расчет последовательных зон постоянных концентраций для данной секции производится вплоть до достижения заданных требований по чистоте продукта. [c.181] После завершения расчета секции уточняются величина и состав потока, выходящего из нее в другую секцию. Поочередный расчет секций заканчивается после выполнения условий материального баланса в районе питания с заданной точностью. [c.181] Обозначим фигуративные точки продукта и новой зоны постоянных концентраций через А и В (рис. У-15). [c.182] Точка В расположена на а-линии между точкой ее пересечения С с прямой, проходящей через ноду жидкость — пар питания, н точкой азеотропа. [c.182] В соответствии с этим сначала определяется положение точки С методом половинного деления на прямой, проходящей через ноду жидкость — пар питания. При этом проверяется знак функции Р=К —Кз в точках на интервале между точкой питания и точкой пересечения прямой, проходящей через ноду жидкость — пар питания, со стороной концентрационного треугольника. [c.182] В случае аномальной зависимости коэффициента фазового равновесия крайнего по летучести компонента от высоты колонны полное исчерпывание одного из компонентов при Rrp не всегда возможно, т. е. новая зона постоянных концентраций возникает без исчерпывания компонента. Этот случай показан на рис. У-П (РО — прямая, проходящая через ноду жидкость— пар питания О — точка мнимой новой зоны постоянных концентраций, которая возникла бы при исчерпывании компонента 3 в верхнем продукте О). [c.183] Наиболее простой случай расчета состава в новой зоне постоянных концентраций — исчерпывание крайнего по летучести компонента. Задача сводится к определению положения зоны постоянных концентраций на стороне концентрационного треугольника. Для достижения этой цели численно решается уравнение (У.22) методом половинного деления (в этом случае ищется истинная, а не мнимая зона постоянных концентраций). [c.183] Рассмотрим алгоритм расчета режима минимальной флегмы для трехкомпонентных смесей в целом. [c.183] После этого первая секция повторно рассчитывается на уточненный состав поступающего в нее пара (жидкости). Расчет обеих секций проводится итеративно, до совпадения значения для двух последних итераций с заданной точностью. [c.184] Разработанный алгоритм был использован для расчета минимального флегмового числа при различных составах питания и различных вариантах разделения смеси метанол — изопропанол — вода. Расчет проводился для тех же условий, для которых были сделаны потарелочные расчеты, описанные в разделе 4 данной главы (см. рис. -6, и У-13). Получено хорошее соответствие между результатами применения разработанного алгоритма расчета минимального флегмового числа и результатами потарелочных расчетов. Например, в случае пересечения границы области обратимой ректификации (см. рис. У-6, питание Р), согласно разработанному алгоритму т1п=4,87, а согласно потарелочным расчетам 1/ тш=4,85755. [c.184] Таким образом, потарелочный расчет подтверждает установленные теоретическим путем закономерности режима минимальной флегмы. [c.184] Вернуться к основной статье