Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта масус таълим вазирлиги

3.2. Moddiy balans va ishchi flegmaviy son.
Distillyat sarfini G_D kg/sek., kub qoldig‘ini G_W kg/sek., boshlang‘ich G_F kg/sek., orqali belgilaymiz.
Uzluksiz g‘arakatdagi rektifikatsion ustun moddiy balansini quyidagi tenglamada:
G_F=G_D+G_W; (3.1)
G_FX_F=G_DX_D+G_WX_W (3.2)
Bunda G_F , G_D ,G_W – distillyat, oziqlanish va kub sarfi qoldig‘i.
X_F, X_D, X_W–oziqlanishdagi, distillyatdagi va kub qoldig‘idagi oson uchuvchan komponentlar miqdori, massa ulushi.
Hisob-kitob uchun oziqlanish, distillyat va kub qoldig‘i konsentratsiyasini massa ulushlarida belgilaymiz. Х .
X=x∙M_Д/(x∙M_Д+(1–x)∙M_Т), (3.3)
bunda M_Д=88, M_Т=92 –dioksan va toluolning mol massasi.
X_F = (88∙0,45)/(88∙0,45 + (1 – 0,45)∙92) = 0,439 kg/kg qorishma.
X_D = (88∙0,9)/(88∙0,9 + (1 – 0,9)∙92) = 0,896 kg/kg qorishma.
X_W = (88∙0,02)/(88∙0,02 + (1 – 0,02)∙92) = 0,019 kg/kg qorishma.
Moddiy balans tenglamasidan.
G_F = G_W +1000
G_F∙0,439 = G_W∙0,019 +1000∙0,896
G_F=2088 kg/soat = 0,580 kg/sek; G_W = 1088 kg/soat = 0,302 kg/sek; G_D=0,278 kg/sek.
Tenglamaga ko‘ra flegmaning minimal sonini aniqlaymiz.
R_MIN=(X_D-Y^*_F)/(Y^*_F–X_F); (3.4)
bunda Y^*_F = 0,54 bug‘dagi dioksan mol ulushi (ilova D).
R_MIN = (0,9 – 0,54)/(0,54 – 0,45) = 4
Flegma β ortiqligining koeffitsentini turli miqdorini berib, tegishli flegmaviy sonni aniqlaymiz.
Pog‘onalarning grafigini tuzish bilan diagrammada muvozanatli va ishchi liniyalar o‘rtasidagi konsentratsiyalarning o‘zgarishi bug‘ tarkibi Y – suyuqlik tarkibi X bo‘lsa, N ni topamiz.[1]
N ning ta’rifi A, B, V, G ilovalarda berilgan, natijalar esa 3.2. jadvalda.
Jadval 3.2.

β	1,05	1,35	1,75	2,35
R	4,2	5,4	7	9,4
N	58	42	32	29
N(R+1)	301,6	268,8	256	301,6

Jadvaldagi ma’lumotlardan foydalanib, quramiz N(R+1)=f(R):

Rasm 3.2. bog‘liqlik N(R+1) dan R gacha.
Minimal ishlab chiqish N(R+1) R=6,6 flegmaviy songa to‘g‘ri keladi. (3.2. rasm).
Ishchi chiziqlar tenglamasi.
a) ustunning yuqori qismi:
y = ((R/(R+1))∙x)+(x_D/(R+1)); (3.5)
y = 0,868∙x+0,118;
b) ustunning quyi qismi:
y = (R+F)/(R+1)∙x - (F-1)/(R+1)∙ x_W,
bunda F – oziqlanishning nisbiy mol sarfi.
F = (x_D- x_W)/(x_F-x_W) ; F = (0,9-0,02)/(0,45-0,02)=2,047;
y = 1,138∙x – 0,003.
Ilovaga ko‘ra D n_т=35 – nazariy tarelkalar soin, n_{т в} = 20 – ustunning yuqori qismidagi tarelkalar nazariy soni; n_тн=15–ustunning pastki qismidagi tarelkalar nazariy soni.
Yuqori va pastki qismlardagi suyuqlik sarfi quyidagi nisbatdan aniqlanadi:
L_В=G_DRM_В /M_D; (3.6)
L_Н=G_DRM_Н /M_P+G_F M_Н/M_F, (3.7)
bunda М_D va М_F—distillyat va qorishmaning boshlang‘ich mol massasi; М_В va М_Н-ustunning yuqori va quyi qismidagi suyuqlikning o‘rtacha massasi. Shunga ko‘ra ustunning yuqori va quyi qismidagi suyuqlikning o‘rtacha mol massasi:
М_В = М_Д x _{ср. в} + М _Т (1 — x _{ср. в} );
М_Н = М_Д x _{ср. н} + М _Т (1 — x _{ср. н} ); (3.8)
bunda М_Д va М_Т —dioksan va toluolning mol massasi; х_ср.в va х_ср.н— ustunning yuqori va quyi qismidagi o‘rtacha mol massasi:
x_{cр. в}=(x_D+x_F)/2 =(0,9 + 0,45)/2 = 0,675 kmol/kmol aralashma;
x_{cр. н}= (x_F+x_W)/2= (0,45 + 0,02)/2 = 0,235 kmol/kmol aralashma.
unda:
М_В = 88 ∙ 0,675 + 92 (1 - 0,675) = 89,30 kg/kmol;
М_Н = 88 ∙ 0,235 + 92 (1 - 0,235) = 91,06 kg/kmol.
Boshlang‘ich qorishma va distillyatning mol massasi:
M_F = 88 ∙ 0,45 + 92(1 — 0,45) = 90,2 kg/kmol,
M_D = 88 ∙ 0,9 + 92(1 — 0,9) = 88,4 kg/kmol.
Hisoblab chiqilgan kattaliklarni (3.6) va (3.7) tenglamaga qo‘yamiz va olamiz:
L_В = 0,278 ∙ 6,6 ∙ 89,3 / 88,4 = 1,853 kg / sek;
L_Н = 0,278 ∙ 6,6 ∙ 91,06 / 88,4 + 0,58 ∙ 91,06 / 90,2 = 2,476 kg / sek.
Ustunning yuqori G_В va quyi G_H qismlaridagi bug‘ oqimning o‘rtacha massasi:
G_В = G_D(R+1)M’_В / M _D;
G_Н = G_D(R+1)M’_Н / M _D . (3.9)
Bu yerda M’_В va M’_Н – ustunning yuqori va quyi qismlaridagi bug‘ning o‘rtacha mol massasi:
М’_В = М_Д y _{ср. в} + М _Т (1 — y _{ср. в} );
М’_Н = М_Д y _{ср. н} + М _Т (1 — y _{ср. н} ); (3.10)
bunda
y_{cр. в}=(y_D+y_F)/2 =(0,9 + 0,51)/2 = 0,705 kmol/kmol aralashma;
y_{cр. н}= (y_F+y_W)/2= (0,51 + 0,02)/2 = 0,265 kmol/kmol aralashma.
unda
М’_В = 88 ∙ 0,705 + 92(1 - 0,705) = 89,18 kg/kmol;
М’_Н = 88 ∙ 0,265 + 92(1 – 0,265) = 90,94 kg/kmol.
G_H = 1,73(2,1 + 1) 87,8/78 = 6,04 кг/сек.
Sonlar miqdorini (3.9) tenglamaga qo‘ysak olamiz:
G_В = 0,278 (6,6+1)89,18 / 88,4 = 2,131 kg/sek;
G_Н =0,278 (6,6+1) 90,94 / 88,4 = 2,174 kg/sek.