Samarqand davlat universiteti қозон миллий тадқИҚотлар технология университети

 
4.4. Rektifikatsiya jarayonlarini modellash 
Rektifikatsiya jaryoni kimyoviy texnologiyada aralashmalarni 
ajratishning eng ko„p tarqalgan jarayonlardan biridir. Ta‟rif bo„yicha 
rektifikatsiya jarayonni aralashmalarni issiqlik va massa almashinish 
bilan amalga oshadigan ko„p marta bug„latish va kondensatlash yo„li 
termik ajratish yo„li deb ataladi. 
Rektifikatsiyani matematik ifodalashni qaraymiz. Kolonkali 
rektifikatsiyaning tavoqchali modeli. 

bug„ faza idelal deb qabul qilinadi; 

tavaqchalardagi suyuqlik to„liq, aralashtirilgan; 

aralashma M ta komponentlardan topgan. 

n chi tavaqchaga tarkibi Z
i
bo„lgan F kolonkaning tepasidan 
tarkibi X
i 
bo„lgan D miqdor distillyat, kolonkaning pastki 
qismidan esa tarkibi X
i
bo„lgan W 
miqdor mahsulot olinadi. 
Rektifikatsion qurilmaning sxemasi 4.3-
rasmda keltirilgan. 
4.3-rasm. Rektifikatsion kolonkaning 
sxemasi: 
F
n
, D, W
– mos ravishda kolonka, 
distillyat va qoldiq kublar oziqalarining 
oqimlari, kg/soat;
L 
- flegma oqimi, 
kg/soat; 
z
i,n
- ozuqa tarkibi. 

---

78 
Rektifikatsion kolonkalarida oqimlarning sxemalari 4.4-rasmda 
keltirilgan. 
4.4-rasm. Rektifikatsion kolonkalar tavaqchalarida
suyuqlik va bug„ oqimlarining sxemasi 
Jarayonning matematik ifodalanishi quyidagi tenglamalarni o„z 
ichiga oladi: 

kolonka tavaqchalarida umumiy material balansini: 
bunda G, L - mos ravishda kolonkadagi bug„ va suyuqlik sarfi, kg/soat; 
n-kolonkadagi tavaqcha tartibi; 

komponentlar bo„yicha material balansini: 
bunda 
- mos ravishda suyuq va bug„ fazalarda 
n
tavaqchada
i-chi komponent konsentratsiyalari; - kolonkadagi tavaqcha tartibi; 

issiqlik balansini: 
bunda 
- mos ravishda bug„ va cuyuq oqimlarining 
entropiyalari, J/mol. 
Bug„ H va suyuq h oqimlarning ajratishning har qaysi bosqichidagi 
entalpiyasi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: 

---

79 
∑
∑
}
 
bunda 
– mos ravishda bug„ va suyuq fazalar oqimidagi 
j 
moddaning standart hosil bo„lish entalpiyasi; J/mol. 

fazaviy muvozanatni: 
bunda 
- tarkibi 
bo„lgan suyuqlik bilan muvozanatda bo„lgan 
bug„ holidagi komponentning konsentratsiyasi; 
– suyuqlik va bug„ 
o„rtasidagi muvozanat konstantasi. 

stexiometrik nisbatni: 
∑
∑
Agar kolonkaning tavaqchalarida muvozanat qaror topmasa, u 
holda oldingi tavaqchada bug„ning tarkibi keyingisidagi bug„ tarkibi 
bilan tavaqchalar samaradorligi 
orqali bog„lanadi, ya‟ni: 
bunda 
bug„ oqimidagi komponentning o„rtacha 
konsentratsiyasi; 
- tarkibi X
n
bo„lgan suyuqlik bilan muvozanatda 
bo„lgan bug„ holidagi komponent konsentratsiyasi. 
“Suyuqlik-bug„” muvozanatini hisoblashda suyuq fazaning 
idealdan chetlanishi temperaturaning funksiyasi sifatida, masalan, 
Vilson tenglamasi bo„yicha faollik koeffitsiyenti yordamida hisobga 
olinadi. (4.27) tenglama hisobga olinib, muvozanat konstantasi K
i,n
uchun quyidagi ifodani yozish mumkin: 

---

80 
i
- komponent to„yingan bug„ bosimining 
temperaturaga 
bog„liqligi quyidagi tenglama yordamida aniqlanadi: 
4.22-4.31 tenglamalar sistemasi chiziqlimas bo„lganligi uchun 
ularni yechish uchun iteratsiya usullari qo„llanishi kerak. 
Odatda berilgan masalani yechish uchun ikki tipdagi tashqi sharoit 
farqlanadi. 
√
bunda 
kolonkaning ichki diametri; 
kolonkada sarflanadigan 
bug„ hajmi; 
bug„ning ruxsat etilgan tezligi. 
Bug„ning kolonkaning erkin kesimidagi ruxsat etilgan tezligi 
shunday hisoblanadiki, flegmani par oqimi bilan yuqorida joylashgan 
tavaqchagi olib ketilishi minimallashgan bo„lishi kerak: 
(
)
 
bunda 
suyuqlikning zichligi, kg/m
3
; 
gazning zichligi, kg/m
3
; 
tavaqchalar o„rtasidagi masofa va suyuqlikning sirt tarangligiga 
bog„liq bo„lgan empirik koeffitsiyent. 
Kolonkaning diametrini hisoblash natijalari bo„yicha tavaqchalar 
o„rtasidagi masofa va tavaqchaning tipi tanlanadi. 
Distillat va kub (qoldiq) mahsulot tarkibi, shuningdek kolonnaning 
yuqori qismidan bug„ oqimlari va kub (qoldiq) tanloviga ko„ra isitgich 
va kolonka deflegmatorining 
issiqlik yuklamasi aniqlanadi: 
{
(∑
)
(∑
)
bunda 
komponentning bug„lanish issiqligi, j/mol; 
komponentning kondensatlanish issiqligi j/mol; 
– kolonka kub 

---

81 
qoldig„ining tarkibi; 
kolonkaning yuqori tavaqchasidan chiqib 
ketadigan bug„ning tarkibi; 
kolonkaning yuqori tavaqchasidan 
chiqib ketadigan bug„ning sarfi, kg/s. 
Isitgich va deflegmatorning issiqlik yuklamasidan kelib chiqqan 
holda isitiladigan bug„ va sovutiladigan suvning kerakli sarfi 
hisoblanadi. 
Ozuqani kiritish tavaqchasini aniqlash uchun Karkbrayd 
tenglamasidan foydalanish mumkin: 
*
(
)
+
bunda 
mos ravishda kolonka qismlarida mustahkamlovchi va 
tugovchi tavaqchalar soni; 
og„ir kalit komponentning indeksi; 
engil kalit komponentning indeksi.