10.Тепловой баланс верхней части колонны.

Хм… Хороший вопрос…

11.Тепловой баланс нижней части колонны.

Тож хорошенький вопросик

1 2.Энтальпийная диаграмма ректификационной колонны.

На рис. IV-10 дано построение указанных характерных точек на энтальпийной диаграмме.

При заданном составе ректификата y_D ордината точки Р зависит от относительного количества тепла Q_d/D, отводимого на верху колонны. При увеличении Q_d/D точка Р перемещается вверх (точка Р,), а при уменьшении — вниз (точка Р2).

Соответственно при заданном составе остатка x_W ордината точки Р зависит от относительного количества тепла Q_B/W, подводимого в низ колонны. С увеличением О_B/W точка Р' переместится вниз (точка Р’₁), а при уменьшении — вверх (точка Р₂'). При большой величине Q_B/W ордината точки Р' становится отрицательной (h_W*<0), тогда как ордината точки Р всегда положительна (H_D*>0).

Точка F, определяемая составом сырья х_F и его энтальпией h_F, лежит всегда на прямой P’P. При изменении энтальпии сырья точка F перемещается по вертикали.

При постоянном положении точки F (значение температуры поступающего сырья неизменно) с увеличением Q_d полюс Р переместится вверх, а полюс Р — вниз, т.е. при этом должно увеличиваться и количество тепла, подводимого в низ колонны, и наоборот.

Аналогичная зависимость наблюдается при постоянном положении полюса Р, т.е. если, например, уменьшается Q_F (точка F переместится вниз), то должно уменьшиться также и Q_d, а значит, точка Р переместится вниз.

При постоянном положении полюса Р перемещение точки F, например, вверх (более высокая температура исходного сырья) приводит к перемещению вверх и полюса Р', т.е. при этом уменьшается подвод тепла в низ колонны О_B.

Рассмотрим также то, как при помощи энтальпийной диаграммы можно определить минимальные потоки флегмы и паров и соответственно минимальное количество тепла Q_d, отнимаемое в верху колонны, и минимальное количество тепла Q_B, подводимое в низ колонны.

При минимальном потоке флегмы (g/D)_MIN и соответственно паров (G/W)_MIN все жидкие и паровые потоки в пределах эвапорационного пространства (секции питания) будут находиться во взаимном равновесии, т.е. х₁=х_т=x*_F и y_NO=у_т=y*_F. В этом случае прямая P’FP займет положение P₂'F'FF"P₂.

Положение коноды F'FF" может быть найдено по изобарным температурным кривым или в результате расчета процесса ОИ сырья. Определив положение коноды F'FF", находим полюсы Р₂ и Р₂', определяющие минимальный теплоотвод на верху колонны (O_d/D)_MIN, и минимальный подвод тепла в низу колонны (O_B/D)_MIN.

В реальных условиях работы колонны потоки флегмы и паров должны превышать их минимальные значения, следовательно, O_d/D должно быть больше (O_d/D)_MIN, а О_B/W— больше (O_B/W)_MIN. Соответственно полюс Р должен быть расположен выше полюса Р₂, а полюс Р’ — ниже полюса Р₂'.

Изменение доли отгона е сырья приводит к перемещению точки F по вертикали, что приводит к соответствующему перераспределению потоков тепла (O_d/D)_MIN и (O_B/W)_MIN Возрастание доли отгона е приводит к увеличению величины (O_d/D)_MIN и уменьшению величины (O_B/W)_MIN, снижение доли отгона е приводит к обратным последствиям.