Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Страница 142

Тепло кубовой жидкости и теплота испарения выходящих из колонны паров могут быть использованы в самой установке для предварительного подогрева исходной смеси.

Движущая сила процесса массообмена для жадности любой концентрации выражается на у—х-диаграмме (рис. 5-7,6) вертикальными отрезками между рабочими линиями и линиями равновесия фаз.

2) Процесс непрерывной ректификации, имеющей целью только обогащение паров, широко применяемый в нефтепереработке, осуществляется по схеме рис. 5-8, о. Исходная смесь в виде паров с концентрацией yf поступает в нижнюю часть колонны. Навстречу поднимающимся парам из дефлегматора опускается флегма. Конечная концентрация кубового остатка Xw может колебаться в пределах от X0=уf до Xf, соответствующей бес- конечно большой поверхности контакта фаз. Концентрация дистиллята может находиться между Xo и Xd в пределах кривой равновесия. Величина движущейся силы процесса соответствует на у—х-диаграмме вертикальной штриховке. Для расчета такой колонны можно пользоваться следующими уравнениями.

Материальный баланс по летучему компоненту:

Материальный баланс по всей смеси:

Подставим значение D из уравнения (5-30) в уравнение (5-29):

откуда

Зная заданные Xd и xw, можно определить количество кубового остатка W, а затем и дистиллята D.

Процесс обогащения кубового остатка осуществляется по схеме рис. 5-8, б. Жидкую смесь с концентрацией Xf подогревают до кипения и подают на верхнюю тарелку ректификационной колонны. Стекая в куб, жидкость воспринимает тепло подогревателя-кипятильника и кипит. Образующиеся при этом пары поднимаются и взаимодействуют с опускающейся жидкостью. Соответственно концентрации исходной смеси (см. х—^/-диаграмму на рис. 5-8, б) дистиллят может иметь концентрацию летучего компонента yd в пределах от «// до г/о, а кубовый остаток — от Xf до Xw в пределах, допускаемых положением кривой равновесия. Расчет такой ректификации производят на основании материального баланса. По летучему компоненту равенство запишется в виде