ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многокомпонентная ректификация из "Основные процессы и аппараты химической технологии" Коэффициенты распределения и относительные летучести компонентов являются функциями состава и параметров состояния. Однако в приближенных методах расчета коэффициенты относительной летучести часто принимакзт постоянными. [c.125] Расчет многокомпонентной ректификации можно проводить приближенными или точными методами. В первом случае в исходную систему уравнений вносят достаточно грубые упрощения и дополнительные зависимости эмпирического или полуэмпириче-ского характера. Это позволяет получить хотя и приближенное решение, но зато относительно просто и быстро. В качестве четырех независимых переменных в приближенных методах расчета обычно принимают следующие параметры 1) флегмовое число / 2) концентрацию одного из компонентов в дистилляте лгр 3) ко(щентрацию одного из компонентов в кубовом остатке 4) номер ступени /, на которую должно подаваться питание. [c.126] Такой же выбор независимых переменных используют и в бинарной ректификации, но при многокомпонентном питании этих параметров недостаточно, чтобы перед началом расчета полностью охарактеризовать требуемый состав дистиллята и кубового остатка. Однако при правильном выборе компонентов, для которых задаются концентрации в дистилляте и кубовом остатке, приближенное решение уравнений материального баланса позволяет получить близкое к действительному представление о составах продуктов процесса ректификации. Компонентом, для которого в качестве независимой переменной задается концентрация его в дистилляте (тяжелый ключевой компонент с номером к), как правило, выбирают самый летучий из компонентов, которые предполагается сконцентрировать в кубовом остатке. Величина Хр , характеризует допустимое количество этого компонента в дистилляте. Другим ключевым компонентом (легкий ключевой компонент с номером /) выбирают обычно наименее летучий из тех, которые должны быть собраны в дистилляте. Величина ) характеризует допустимое содержание этого компонента в кубовом остатке. [c.126] При расчете ректификационных колонн возникает необходимость в решении двух видов задач на парожидкостное равновесие расчет равновесного состава пара по известному составу жидкости и, наоборот, расчет состава жидкой фазы, равновесной с паром заданного состава. В обоих случаях задача сводится в основном к определению равновесной температуры (температуры кипения жидкости или конденсации пара определенного состава). Алгоритмы решения приведены па рис, 3,12 и 3.1,1 В задачах второго рода для непдеальных систем перед началом расчета необходимо дли первого приближения задаться составом жидкой фазы или ко зффициентами активности. [c.127] Расчет колонн многокомпонентной ректификации обычно начинают с приближенного составления материального баланса, определения минимального числа теоретических ступеней, необходимых для осу цествления процесса и нахождения мипимального флегмового числа. [c.127] Уравнение (3.97) применимо к бинарным системам и к любой паре компонентов, содержа1цихся в многокомпонентной системе. На стадии приближенных расчетов многокомпонентной ректификации достаточно достоверные данные по содержанию в дистилляте и кубовом остатке имеются только для ключевых компонентов. Поэтому расчет. V. по уравнениям Фэнске проводится при 1 = 1 и / = й. Порядок расчета минимального числа теоретических ступеней показан на рис. 3.14, Средние относительные летучести сс. обычно определяют как среднегеометрические значения относительных летучестей в самом верху колонны (при составе пара, одинаковом с составом дистиллята) и в само.м низу колонны (при составе жидкости, совпадающем с составом кубового остатка). [c.128] Если вычисленные гто уравнениям (3.98) концентрации значительно отличаются 0т значений, которыми задавались вначале, расчет минимального числа теоретических ступеней следует повторить на основе новых значений концентраций неключевых компонентов. [c.129] Пример 15. Определить для процесса, описанного в примере 14, считая, что ректификация проводится при нормальном давлении. [c.129] Приведенные здесь значения параметров позволяют находнть давление насыщенного пара по уравнению (3.99) в мм рт. ст. [c.129] Пример 16. Уточнить концентрации изобутилового спирта в кубовом остатке и амилового спирта в дистилляте для процесса ректификации, рассмотренного в примерах 14 и 15. [c.131] Расход дистиллята получается равным Р/ = 0,50044. [c.131] Выполненные в данном примере расчеты позволили получить приближенную оценку концентраций в дистилляте и кубовом остатке компонентов, содержащихся в них в малых количествах. Расчет минимального числа теоретических ступеней на основе новых значений концентраций приводит к той же величине Л =13,6. [c.131] При определении минимального флегмового числа по уравнению Ундервуда в качестве относительных летучестей компонентов используют их средние значения, полученные при определении R (см. пример 15), а концентрации в дистилляте определяют исходя из приближенного материального баланса процесса. [c.131] Пример 17. Определить минимальное флегмовое число для процесса ректификации, рассмотренного в примерах 14, 15 и 16, если исходную смесь предполагается подавать в ректификационную колонну в виде жидкости, нагретой до температуры кипения. [c.131] Вернуться к основной статье