Массообменные процессы
Массообменные процессы - часть 8
Из анализа уравнений рабочих линий низа и верха колонны с учетом сделанных допущений следует, что рабочая линия верхней части колонны пересекает диагональ в точке А (при этом x = хр), а нижней - в точке В (x = хw). Между собой эти линии пересекаются в точке С, где x = хf. По высоте точка С располагается между равновесной линией и диагональю и зависит от R, при Rmin точка С находится на равновесной линии, при Rmax - на диагонали.
По фазовой диаграмме (рис. 2.2) графическим построением может быть найдено число теоретических ступеней изменения концентраций или число "теоретических тарелок". За "теоретическую тарелку" принимается такая условная тарелка, на которой (см. рис. 2.2) пар состава у1, взаимодействуя с жидкостью состава х1, изменяет концентрацию до равновесной y1*.
В этом случае число "теоретических тарелок" определяется построением ступеней между рабочими и равновесными линиями в пределах от хw до хр.
На реальных тарелках в колонне не достигается равновесное состояние между паром и жидкостью. Поэтому для аналогичного изменения концентрации требуется большее число действительных тарелок.
Отношение числа "теоретических тарелок" nт к числу действительных тарелок nд в колонне называют средним коэффициентом полезного действия тарелок (КПД колонны): hср = nт /nд
Величина КПД как мера интенсивности работы тарелок зависит от гидродинамических условий на тарелке, физических свойств пара и жидкости, кривизны равновесной линии. В связи с тем, что все эти факторы могут изменяться с изменением концентрации, КПД каждой тарелки h будет отличаться от среднего для всех тарелок hср. Величина hср определяется опытным путем.
Проведение npoцecca ректификации требует затраты тепловой энергии. Тепло, необходимое для испарения кубовой жидкости, подводится в кипятильник. Обычно подвод тепла осуществляется насыщенным водяным паром, а для колонн малого диаметра можно использовать электронагрев.
