73351 P1070673 (2)

9. REKTYFIKACJA

WPROWADZENIE TEORETYCZNE

9.1. BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY KOLUMNY REKTYFIKACYJNEJ

Rysunek 9.1 przedstawia schemat kolumny rektyfikacyjnej o działaniu ciągłym. Bilans materiałowy takiej kolumny ma postać :

(9.1)

(9.2)

(9.3)

i.

F= D + W.

Odpowiednio dla składnika niżej wrzącego:

F x_F = D x_D + W xj\ Bilans materiałowy kondensatora:

G = D + L,

G.U.tf

, n

nr

Q

lub uwzględniając liczbę powrotu: R = —,

(M)

G = D (R + 1).    (9.5)

gdzie: F, D, W, L, G — odpowiednio natężenie przepływu surówki, destylatu, cieczy wyczerpanej, cieczy zawracanej do kolumny, pary w kolumnie, mol/s,

^xf> Xq, ^xw — odpowiednio skład w ułamkach molowych skfaHmlra mfaj wrzącego surówki, destylatu, cieczy wyczerpaną.

Bilans cieplny kondensatora:

G ic = D i_D + L i_L + (?_kond.    (9.6)

gdzie Sicood. — ciepło odebrane z kondensatora, W.

Uwzględniając w równaniu (9.6) równania (9.4) i (9.5) otrzymuje- się:

£?kood. ⁼ D [(i? + 1) ic — R ‘l — »x|]    (9.7)

Dla kondensatora całkowicie skraplającego, przy pominięciu w bilansie cieplnym chłodnicy destylatu można przyjąć = i_D.

Ogólne równanie bilansu cieplnego można zapisać w postaci:

Q + F 'f = D i_D -f W i_w + <2k₀od + Qat,

gdzie: Q i Q_sU. — ciepło dostarczone do kotła kolumny oraz ciepło zużywane na straty do otoczenia, W.

9.2. RÓWNANIE GÓRNEJ I DOLNEJ LINII OPERACYJNEJ

Równanie górnej linii operacyjnej

Uwzględniając zależność (9.4), równanie (9.9) zapisać można w postaci najczęściej stosowanej w praktyce obliczeniowej

(9.10)

(9.11)

R . ^XD

^y r+i ^v ■ r-m

Równanie dolnej linii operacyjnej

L’    W

^y ~ TT-w^x ~Tn±w^Xw'

gdzie L' — natężenie przepływu cieczy w dolnej części kolumny, mol/s.

295