Расчет числа теоретических тарелок на комбинированной диаграмме

Абсцисса определяет положение первой тарелки на тепловой диаграмме и на изобарной кривой конденсации. Концентрация НКК в жидкости, стекающей с первой теоретической тарелки и находящейся в равновесии с парами дистиллята, определяется абсциссой точки 2, находящейся на изобарной кривой. Линия 2 – 1 отвечает ноде на изобарном графике. Точке 2 на изобарном графике соответствует точки 3 на энтальпийной диаграмме. Проведя рабочую линию через т. 3 и полюс, на пересечении этой линии с кривой энтальпии паров получим точку 4, которая определяет состав паров, поднимающихся со второй тарелки концентрационной части колонны. Построение ведем от тарелки к тарелке по направлению к зоне питания. Каждая нода соответствует одной теоретической тарелке. Построение заканчиваем тогда, когда какая-то рабочая линия пересечет на энтальпийной диаграмме ноду сырья.

Получаем в укрепляющей части колонны число теоретических тарелок:

N_т(укр) = 7.

Аналогичные построения проводим для отгонной части колонны. Построение начинаем с точки условно 1' с абсциссой .

Получаем в отгонной части колонны число теоретических тарелок:

N_т(отг) = 6.

Общее число теоретических тарелок:

N_т = N_т(укр) + N_т(отг) =7+6= 13.

Таким образом, общее число теоретических тарелок составляет:

N_т = 13.

Результаты

Составим таблицу 4 и диаграммы 1,2,3 по полученным данным по пункту 3.6:

Таблица 4 – Распределение температур и состав равновесных фаз для каждой теоретической тарелки по изобарным кривым.

№ тарелки	Температура °С
	94.8	0.930	0.980
	95.5	0.855	0.945
	99.4	0.750	0.898
	103.2	0.600	0.805
	107.2	0.470	0.695
	110.0	0.385	0.595
	111.6	0.325	0.530
	113.0	0.275	0.515
	114.6	0.235	0.400
	116.4	0.190	0.340
	118.6	0.140	0.275
	121.4	0.080	0.200
	123.8	0.029	0.105

Диаграмма 1- Состав равновесных фаз ( ) в теоретических тарелках.

Диаграмма 2- Состав равновесных фаз ( ) в теоретических тарелках.

Диаграмма 3- Значения температур в теоретических тарелках.

Расчет профиля концентраций и нагрузок по высоте колонны

Расчет флегмового и парового числа

Расчет флегмового R_n и парового П_n числа производиться по тепловой диаграмме как отношение отрезков для концентрационной и отгонной частей ректификационной колонны:

и ;

Для тарелки №1:

Для тарелки №7:

Для тарелки №8:

Для тарелки №13:

Полученные результаты введем в таблицу 5 и покажем в виде диаграмме.

Таблица 5. - Распределение флегмового и парового чисел по высоте колонны.

Диаграмма 4 - Зависимость флегмового и парового числа от числа тарелок.

Определим, удовлетворяет ли найденное нами флегмовое число в режиме рабочего орошения. Для этого нужно определить, лежит ли точка А с координатами (R_РРО; N_РРО) пределах рабочей области:

Режим минимального орошения: N_min = 9; R_min = 2.322;

Режим минимального орошения: N_раб = 13; R_раб = 3.135;

Диаграмма 5 - Зависимость флегмового от числа тарелок.

Как видно из графика, заданный рабочий режим удовлетворяет рабочей области орошения ректификационной колонны.