6. Расчет числа теоретических тарелок на х-у и комбинированной диаграмме

   1. Расчет числа теоретических тарелок на х-у диаграмме

Через точку D на рабочей линии полного орошения и сырьевую точку F проведем рабочую линию минимального для верхней части колонны, отсекающую на абсциссе отрезок равный 0,41.

Проведем рабочую линию рабочего орошения для верхней части колонны через точки D и точку A (0;0.237), которая пересечет линию сырья в точке F'. Через точку F' и точку W проводим линию рабочего орошения нижней части.

Расчет числа теоретических тарелок в концентрационной и отгонной частях проводим, строя ступенчатую линию между кривой равновесия и соответствующими рабочими линиями. Переход от одной части колонны к другой осуществляем при помощи рабочей линии зоны питания a – b.

Отсюда число теоретических тарелок N_т по кривой равновесия фаз равно 14.

2. 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.

3. 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
1	94.8	0.930		0.980
2	95.5	0.855	0.945
3	99.4	0.750	0.898
4	103.2	0.600	0.805
5	107.2	0.470	0.695
6	110.0	0.385	0.595
7	111.6	0.325	0.530
8	113.0	0.275	0.515
9	114.6	0.235	0.400
10	116.4	0.190	0.340
11	118.6	0.140	0.275
12	121.4	0.080	0.200
13	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.