Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

11.5. РЕКТИФИКАЦИОН КОЛОННАНИНГ МОДДИЙ БАЛАНСИ
Ректификация жараёнини ҳисоблаш ва таҳлил қилишда фазалар таркиби ва миқдори моль улушларда ифодаланади. Ҳисоблаш ишларини осонлаштириш учун қуйидаги шартлар қабул қилинади: 1) колоннадан чиқиб, дефлегматорга кираётган буғнинг таркиби (у_д) ва колоннага қайтиб тушаётган флегманинг таркиби (х_д) бир хил қийматга эга, яъни у_д=х_д; 2) қайнатгичдан чиқиб, колоннада кўтарилаётган буғнинг таркиби колоннанинг пастки қисми (куб-буғлатгич) дан чиқаётган суюқликнинг таркибига тенг, яъни у_w=x_w.
11.8-расмда кўрсатилган схемага кўра ректификацион колоннанинг моддий балансини тузамиз:
- оқимлар бўйича G_F = G_Д + G_W ; (11.3)
- енгил учувчан компонентлар бўйича
G_Fx_f = G_Дx_д + G_Wx_w ; (11.4)
бу ерда G_F, G_Д, G_W – дастлабки аралашма, дистиллят ва қолдиқ

11.8-расм. Ректификацион колоннанинг моддий балансини аниқлашга доир:
1-колонна; 2-куб-буғлатгич; 3-дефлегматор.

маҳсулотнинг массавий ёки моль ҳисобидаги сарфлари; х_f, х_д, х_w – енгил учувчан компонентнинг дастлабки аралашма, дистиллят ва қолдиқ маҳсулотдаги массавий ёки моль улушлари ҳисобидаги таркиби.

Колонна юқориги қисмининг моддий баланси. Таъминловчи тарелканинг тепа қисми учун қуйидаги моддий баланс тенгламаларини ёзиш мумкин:
- оқимлар бўйича G_V = G_R + G_Д ; (11.5)
- енгил учувчан компонентлар бўйича
G_Vy = G_Rx + G_Дx_D ; (11.6)
бу ерда G_V, G_R, G_Д – колоннада кўтарилаётган буғ, флегма ва дистиллятнинг моль ҳисобидаги сарфлари; х ва у – колоннанинг берилган кесимига тўғри келган суюқлик ва буғ таркибидаги енгил учувчан компонентнинг ускуна баландлиги бўйича ўзгарувчан концентрациялари (моль улушлари ҳисобида); х_D – енгил учувчан компонентнинг дистиллятдаги таркиби (моль улушлари).
Моддий баланс тенгламасини моль ҳисобидаги нисбий сарфлар бўйича (1 кмоль дистиллятга нисбатан) қайта ечиб, V=G_V/G_Д ва R=G_R/G_Д деб оламиз. Бундай ҳолатда V=R+1, Vy=Rx+x_D. Натижада қуйидаги ифодаларга эришамиз:
ёки . (11.7)
(11.7) тенглик колоннанинг юқориги буғ таркибини оширувчи қисми учун иш чизиқ тенгламаси деб аталади. Бу тенгламада R/(R+1)=tgα иш чизиғининг абсцисса ўқига оғиш бурчаги тангенси; х_D/(R+1)=В чизиқнинг у-х диаграммасидаги ордината ўқи бўйича ажратилган кесмаси. Демак, охирги тенгламадан қуйидагича ёзиш мумкин:
у = tgαх + В. (11.8)
(11.8) ифода колоннанинг юқорги қисми учун иш чизиғи тенгламаси деб аталади.