Введение. Нумерация тарелок сверху вниз

Обозначения:

Нумерация тарелок сверху вниз

Тарелка 1 – конденсатор или дефлегматор

Тарелка N – кипятильник куба

1. Основные допущения:

в колонне только две фазы – жидкость и пар;

дополнительных отборов потоков с промежуточных тарелок, кроме куба и конденсатора, не происходит;

в межтарельчатом пространстве нет контакта между фазами;

межтарельчатый унос жидкости отсутствует;

на тарелках колонны протекает только процесс массопередачи.

2. Особенности модели:

рассматривается n -компонентная смесь, например, концентрация жидкости на тарелке i может быть представлена:

на каждую тарелку может подаваться поток жидкого питания Fi с концентрацией:

на каждую тарелку может подводиться или отводиться поток тепла ΔQ ^П

(ΔQ ^П - положительный: тепло подводится, ΔQ ^П - отрицательный: тепло отводится);

эффективность массопередачи на тарелке оценивается с использованием модифицированного КПД Мерфри для многокомпонентных смесей:

где - состав паровой фазы в долях, покидающей тарелку i

- состав паровой фазы в долях, поступающей на тарелку i с тарелки i+ 1;

- равновесный состав паровой фазы в долях на тарелке i;

равновесный состав паровой фазы на тарелке i определяется по формуле:

где K_ij - константа фазового равновесия на i – ой тарелке для j – го компонента;

x_ij - состав жидкой фазы в долях на тарелке i.

Таким образом, для построения модели необходимо:

построить модель фазового равновесия жидкость-пар;

построить модель процесса разделения на тарелке с учётом её эффективности (2), т.е. с учётом многокомпонентной массопередачи;

построить модель тарельчатой ректификационной колонны, т.е. каскада тарелок с потоками питания F_i и потоками подводимого (отводимого) тепла ;