Практическое занятие к расчету ректификационной колонны бинарной смеси по х-у диаграмме

1. Практическое занятие к расчету ректификационной колонны бинарной смеси по х-у диаграмме

2. Практические занятия к расчету ректификационной колонны

200 мм
Берем квадрат
200Х200 мм
200 мм
Проводим
диагональ
у
Наносим полученные
точки на диаграмму
точки:х-у.
Полученные
точки соединим
кривой.
x

3. Практические занятия к расчету ректификационной колонны

у = xL/e
4
Нанесем последовательно
на диаграмму точки:
1 (yD; yD).
1
(yD; yD)
5
(ус;xс)
у=уD/(Fм+1);
2 (xL;xL)
2 (у=xL; х=xL).
3 у=0; х=xL/(1-e)
или 4 х=0; у=xL/e.
Через точки 2; 3 или
2; 4 проводим прямую.
Найдем точку 5 ус; xс.
Через точки 1; 5
проведем прямую.
Определим отрезок
у=уD/(Fм+1).
Определим значение Fм
3
х=xL/(1-e)

4. Практические занятия к расчету ректификационной колонны

Определим F=Fм∙n
(S+xR)/(S+1)
5
(ус;xс)
7
у=уD/(F+1);
6
Найдем значение
у=уD/(F+1)
Нанесем точку 6 на
1
(yD; yD) диаграмму
Через точки 1; 6
проводим прямую.
Найдем точку 7
2 (xL;xL)
Нанесем точку 8 (xR;xR)
Через точки 7; 8
проводим прямую.
Определим отрезок
x=(S+xR)/(S+1),
из которого определим S
8 (xR;xR)

5. Практические занятия к расчету ректификационной колонны

Из точки 5 проведем прямые параллельные
осям до пересечения с рабочими линиями
Проводим пунктирную
линию
1
(yD; yD)
5
(ус;xс)
7
Расчет числа
теоретических тарелок
начинаем, например, с
верха колонны т.е. от
точки уD; yD
Попеременно используя
условие равновесия и
встречности
При переходе зоны
питания один раз
используем пунктирную
линию
8 (xR;xR)
Расчет ведем до
получения заданной xR.

6. Расчет процесса ректификации бинарной смеси по тепловой и изобарной диаграмме

7. Построение изобарной диаграммы p = const

Порядка 70 -150 мм
200 мм
t
х
у

8.

7 РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА.
Построение тепловой диаграммы
Q
q
x
у
Порядка 70 -150 мм
200 мм

9.

7 РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА.
тепловая диаграмма
Наносим на тепловую
диаграмму следующие тoчки:
1 xR; qR
3 xL; qL
S2ми
dмин/D
Bмин/R
н
qR
L
S1мин
R
QD
хR
2 уD; QD
Через точку L проведем
изотерму (или снесем
изотерму с изобарной
диаграммы найдем её).
Продолжим изотерму в
Dобе стороны до
пересечения с прямой
х=xR и y=yD
Получим полюса S1мин и
S2мин при режиме
минимального орошения,
и соответственно
Dмин /R и dмин/D,
и величины R и D
xL
уD

10.

7 РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА.
тепловая диаграмма
S2
С учетом коэффициента
избытка теплоотвода
(теплоподвода) определим
S2ми
н
d/D
d/D = n∙dмин/D
L
или B/R = n∙B/R
D На диаграмме найдем
qR
B/R
точки S2 и S1 полюса
при рабочем режиме
S1мин
S1
QD
R
хR
xL
уD

11.

7 РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА.
тепловая диаграмма
При температуре tc рассчитываем
однократное испарение сырья (или
снесем ОИ сырья с x-y диаграммы).
S2мин
С учетом коэффициента избытка
теплоотвода (теплоподвода)
определим
qD
d/D = n∙dмин/D или B/R = n∙B/R
S2
L
S1мин
Физически это осуществляется
следующим образом, например,
величину отрезка qDS2мин умножаем
на n получим отрезок qDS2 и
откладываем на линии y =yD
S1
Через точку S2 и L проводим главную
линию, которая при
пересечении с прямой x=xR дает полюс S1
tc
yc
хR
Таким образом на диаграмме найдем
точки S2 и S1 полюса при рабочем
режиме.
xc
xL
уD

12.

7 РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА. тепловая диаграмма
1 Расчет начинаем с верха колонны.
2 Из точки уD на изобарной диаграмме проводим
изотерму.
3 Определяем равновесный состав жидкости х1.
4 Сносим точку х1 на тепловую диаграмму.
S2
уЛ
L
S1
yc
xc
5 Через полученную точку и полюс S2 проводим
линию встречных потоков для укрепляющей
секции.
6 Определим встречный пар у2.
7 Продолжаем эту процедуру до получения хк
как можно ближе к хс.
8 Проводим расчет зоны питания, т.е.
определяем хm (см. расчет зоны питания).
9 Сносим хm на тепловую диаграмму.
10 Через полученную точку и полюс S1 проводим
линию встречных потоков для отгонной секции
11 Получим встречный поток ул.
12 Далее как в п. 2,т.е. сносим ул на изобарную
диаграмму ……проводим изотерму, находим ….
хR х хк
m
xL
х1
уD
13 Расчет продолжаем до получения заданной хR.