1-semestr 1-lаborаtoriya ishi mavzu: Farmatsevtik injiniring fanidan fizik kattaliklar va ularni o’lchash. Maqsad

Rektifikatsiya jarayonining moddiy va issiqlik balanslari
Jarayonning prinsipial sxemasi asosida rektifikatsiyaning moddiy va issiqlik balanslari tuziladi (12.6-rasm). rektifikatsion kolonnaga uzatilgan boshlang’ich eritma distillyat va kub qoldig’iga ajratiladi.

Kolonnadan chiqayitgan bug’lar deflegmator 4 da kondensatsiyalanadi va ajratuvchi idish 3 ga tushadi. Bu yerda suyuqlik ikki qismga, ya’ni flegma Φ va distillyatga ajratiladi. Flegma kolonnada purkatilish uchun yo’naltiriladi.

Jarayon moddiy balansi ushbu ko’rinishga ega:

(12.1)

Kolonnadan chiqayotgan bug’lar deflegmator 4 da kondensatsiyalanadi va ajratuvchi idish 3 ga tushadi. Bu yerda suyuqlik ikki qismga, ya’ni flegma Ф va distillyatga ajratiladi. Flegma kolonnada purkatilish uchun yo’naltiriladi.

Jarayon moddiy balansi ushbu ko’rinishga ega:
(12.2)
Yengil uchuvchan komponent bo’yicha esa:
(12.3)
bu yerda G_f, G_d, G_w – boshlang’ich eritma, distillyat va kub qoldig’I massalari, kmol; x_f, x_d, x_w – boshlang’ich eritma, distillyat va kub qoldiqlaridagi yengil uchuvchan komponentning konsentratsiyalari, mol ulushlar.

(12.2) va (12.3) tenglamalardan distillyat va kub qoldig’ining massalari aniqlanadi:

(12.4)

(12.5)

Boshlang’ich eritma, kub qoldig’i va flegmalarning 1 kmol distillyatga nisbatlarini quyidagicha belgilab olamiz:

Flegma miqdorining distillyat miqdoriga nisbati flegma soni deb nomlanadi.

Rektifikatsion kolonnaning ta’minlash tarelkasi uni 2 ga ajratadi: yuqori va pastgi qismlarga.

Umumiy tenglama asosida kolonnaning yuqori va pastki qismlari uchun moddiy balans tenglamalarini tuzamiz:

(12.6)
bu yerda L == R·G_d – kolonna yuqori qismida oqib tushayotgan suyuqlik miqdori.

Kolonna bo’ylab yuqoriga ko’tarilayotgan bug’ miqdori:

(12.7)

Kolonnaning yuqori qismi uchun:

(12.8)

Pastki qismi uchun:

(12.9)

Konsentratsiyalari x, y bo’lgan kolonna yuqori qismining istalgan ko’ndalang kesimi va konsentratsiyalari x_d, y_d bo’lgan kolonnaning yuqori qismi uchun (12.8) tenglamani yozamiz: (x_d = y_d deb qabul qilingan holda).

Bundan

(12.10)

Konsentratsiyasi x, y bo’lgan kolonnaning pastki qismi va konsentratsiyalari x_w, y_wbo’lgan kubning istalgan ko’ndalang kesimi uchun, x_w = y_wni hisobga olib (12.9) tenglamani yozamiz:

yoki

(12.11)

Ko’rinib turibdiki, (12.10) va (12.11) tenglamalar to’g’ri chiziqni ifodalaydi. (12.10) tenglamadagi R/(R+1) = tgα – ishchi chiziqning abssissa o’qiga og’ish burchagi tangensi x_d/(R+1) = B chiziq y – x diagramma ordinata o’qida ajratgan kesmasi (12.7-rasm).