Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Страница 133

зависимость t=f(y)—линией сухого пара или линией конденсации смеси, t — х—-у-диаграмма называется диаграммой кипения и конденсации смеси. Для расчета числа тарелок ректификационной колонны пользуются диаграммой, по которой по оси абсцисс откладывают концентрацию низкокипящего компонента в жидкости (л), а на оси ординат — концентрацию низко- кипящего компонента в парах (у). Такая диаграмма получила название диаграммы равновесия (рис. 5-1,6).

Элементарно процесс ректификации можно представить себе как разделение исходной жидкой смеси на дистиллят и остаток в результате процесса взаимодействия

жидкости с парами в двух колоннах: верхней — укрепляющей и нижней — исчерпывающей (рис. 5-2). В нижней колонне жидкая смесь F, поступающая на ректификацию с концентрацией низкокипящего компонента Xf, взаимодействует в противотоке с нарами, первоначальная концентрация которых равна концентрации паров кубового остатка yw. В результате тепло- и массообмена опускающаяся жидкая смесь обедняется низкокипящим компонентом, а поднимающиеся из куба пары обогащаются низкокипящим компонентом. В верхней колонне пар с начальной концентрацией t//, соответствующей концентрации исходной жидкой смеси F, взаимодействует в противотоке с флегмой R, начальная концентрация которой равна концентрации дистиллята хй. При этом он обогащается низкокипящим компонентом до заданной конечной концентрации у а, а высококипящий компонент извлекается из паровой фазы и смешивается с опускающейся жидкостью.

Пар для тепло- и массообмена с жидкостью получается в ректификационной колонне в результате испарения жидкой смеси в нижней (кубовой) части аппарата, а также путем многоступенчатого испарения опускающейся жидкости при контакте с поднимающимися парами. В укрепляющую и исчерпывающую колонны жидкость поступает в виде исходной смеси части возвращаемого в колонну дистиллята — флегмы; кроме того, жидкость образуется в процессе конденсации движущегося в колонне пара.