Расчет ректификационной колонны при подаче питания в виде насыщенного пара

Разумеется и в этом случае используются те же общепринятые допущения, облегчающие расчет (см. раздел 1.10). Только второе по порядку допущение изменяется соответственно рассматриваемому случаю и может быть сформулировано в следующем виде: питание в колонну поступает в виде насыщенного пара при температуре конденсации.

Обозначения, введенные при рассмотрении первого случая, остаются без изменений. Лишь ради удобства дальнейшего сопоставления обоих случаев работы колонны дополнительно вводятся индексы «п» и «ж», которые обозначают соответственно подачу исходной смеси в виде насыщенного пара и кипящей жидкости.

Укрепляющая часть колонны.

Очевидно, и общий материальный баланс по легколетучему компоненту для любой верхней части колонны, отсеченной, например, между тарелками N-й и (N+ 1)-й, остается таким же, как и в первом случае. Следовательно, и уравнение рабочей линии укрепляющей части колонны (1.45) сохраняет свою форму и физический смысл. Оно может быть записано в виде:

где R"  — рабочее флегмовое число при подаче исходной смеси в виде насыщенного пара в отличие от R* при подаче исходной смеси в виде кипящей жидкости.

Минимальное флегмовое число /?^п_ми" определяется из того же уравнения (1.46) как предельная величина, при которой укрепление исходной паровой смеси с концентрацией у/ = х/ до заданной концентрации у о = Хо прекращается (рис. 1.23). Поэтому можно полагать, что на любой тарелке вверх от ввода исходной смеси концентрация пара остается равной у/ = ху, а_< концентрация жидкости при равновесии — равновесной х/. Отсюда для любых двух соседних тарелок.

и Л^п««_н определяется из уравнения:

Рис. 1.23. Положение рабочих линий укрепляющей части колонны в зависимости от физического состояния исходной смеси при /?=/?_м|Ш.

откуда.

В случае идеальных смесей значение х/ может быть определено через х/из уравнения (1.2а) как или окончательно:

откуда.

принимает вид после чего выражение (1.58.

Сравнивая выражения (1.46) и (1.58), заметим, что Л^п_ми" всегда больше, чем /?^ж_мин, так как всегда х/ <�х/<�у/. Это видно также и из рис. 1.23, где рабочая линия АС соответствует работе колонны при R" = Л^п_мин, а рабочая линия ВС соответствует работе колонны при К^ж = л _мин. При R" = оо, что соответствует минимальному числу тарелок, так же как и в первом случае, уравнение (1.57) переходит в уравнение диагонали (1.47), т. е. рабочие линии укрепляющей колонны в обоих случаях совпадают и между собой и с диагональю.