Расчёт. Определение числа теоретических тарелок при расчете ректификационных колонн
![]()
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК ПРИ РАСЧЕТЕ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН Игого Х.Э., магистрант, Михайловский Я.Э., доцент, СумГУ, г. Сумы Понятие об идеальной контактной ступени или теоретической тарелке, характеризующейся тем, что в ходе массообмена взаимодействующие потоки достигают равновесного состояния, вводится, чтобы установить эталон для оценки работы тарельчатой колонны, и широко используется при расчетах массообменных аппаратов. При этом применяются как графические, так и аналитические методы определения числа теоретических тарелок. Графический расчет числа теоретических тарелок с использованием диаграммы у – х сводится к построению равновесной и рабочей линий, а затем и ступеней изменения концентраций между этими двумя линиями. В литературе [1, с. 127] этот метод известен как метод Мак Кэба – Тиле. Графический расчет числа теоретических тарелок в ректификационной колонне может быть также выполнен при помощи энтальпийной диаграммы. При этом учитываются тепловые свойства учавствующих в ректификации компонентов, а также изменения потоков флегмы и пара по высоте колонны. В литературе [1, с. 134] этот метод известен как метод Поншона – Савари. Графические методы расчета достаточно просты и наглядны, однако они обеспечивают относительно невысокую точность расчета, особенно при большом числе теоретических тарелок. Аналитическое определение числа теоретических тарелок методами “от тарелки к тарелке” предполагает последовательный расчет составов пара и жидкости на тарелках с использованием уравнений равновесной и рабочей линий, материального и теплового балансов для каждого сечения колоны. В литературе потарелочные методы известны как методы Льюиса – Матесона, Тиле – Геддеса и Макинтайра [1, с. 132]. Реализация этих методов для расчета процесса многокомпонентной ректификации является итерационной, требует большого объема вычислений и поэтому связана с использованием достаточно мощных ЭВМ. В тех случаях, когда для каждой части колонны можно использовать усредненный коэффициент относительной летучести и принять неизменными потоки жидкости и пара по высоте, предпочтение отдается аналитическим методам, в которых связь между всеми параметрами процесса представлена в форме уравнения. Одним из таких методов расчета числа теоретических тарелок является метод Фенске – Андервуда, который особенно эффективен при разделении смесей с низкой относительной летучестью, а также в случае высоких концентраций извлекаемых компонентов [1, с. 137]. Список литературы 1 Скобло А.И. и др. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. – М.: ООО “Недра- Бизнесцентр”, 2000. – 677 с. |