Ректификациялаш аппаратини лойихалаш G=2000 кг/соат

6-rasm. Uzluksiz ishlaydigan rektifikacion kolonna.
1 – yig`gich; 2 - isitkich; 3 - rektifikacion kolonna; 4 - deflegmator; 5 - ajratuvchi
moslama; 6 - sovutkich; 7 - nasoslar: 8 - qaynatkich.

Birinchi qism - flegma suyuqlik tambasi orqali o`tib kolonnaning yuqori tarelkasida purkaladi, ikkinchi qismi esa - distillyat sovutkich 6 dan o`tkazilib sovutiladi va yig`gich 1 da to`planadi.

Agar, bug`lar deflegmatorda qisman kondensastiyalansa, ular kondensator–sovutkich orqali o`tkaziladi, u erda kondensastiyalanadi va sovutiladi. Jarayon mobaynida hosil bo`layotgan kub qoldig`i uning qimmatligi va zarurligiga qarab yoki yig`gichda to`planadi, yoki oqava suv sifatida utilizastiyaga yo`naltiriladi.
Odatda, sanoat miqyosida boshlang`ich eritma uch va undan ko`p qismlarga ajratiladi.
Ko`p komponentli eritmalarni rektifikatsiya qilish sxemasi 7-rasmda tasvirlangan. Ushbu sxema ko`p kolonnali bo`lib, boshlang`ich eritmani uzluksiz ravishda uch qism, ya’ni A, V va S komponentlarga ajratishga mo`ljallangan.
Birinchi kolonna aralashmani A+VS yoki AV+S qismlarga ajratadi. Aralashmani n qismga ajratish uchun n-1 rektifikastion kolonnalardan tarkib topgan rektifikastion sxema zarur bo`ladi.
Davriy ishlaydigan rektifikastion kolonnaning prinistipial sxemasi 8-rasmda keltirilgan.
Boshlang`ich aralashma bug` bilan isitilayotgan qaynatkichga uzatiladi. Qaynash temperaturasigacha isitilgan aralashmaning bug`lari rektifikastion kolonnaning pastki qismiga yuboriladi. Kolonna bo`ylab tepaga ko`tarilayotgan bug`lar engil uchuvchan komponent bilan boyib boradi, so`ng esa deflegmatorga tushadi. U erda kondensastiyalanadi. Xuddi uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiya sxemasidek, kondensat flegma va distillyatga ajraydi. Qurilmadagi kub qoldig`i to`kiladi va u yangi boshlang`ich aralashma bilan to`ldiriladi.





6. Rektifikastion kolonnalarni hisoblash кисми

Ma’lumki, halq xo`jaligining turli sohalarida rektifikatsiya jarayoni juda ko`p ishlatiladi. Bu jarayonni amalga oshirishda tarelkali kolonnalardan keng ko`lamda foydalaniladi.

Misol tariqasida etil spirti-suv aralashmasini ajratish uchun uzluksiz ishlaydigan rektifikatsion kolonnani (tarelkali) hisoblashni ko`rib chiqamiz. Etil spirti-suv aralashmasining massaviy sarfi G=800 kg/soat etil spirtining boshlang`ich eritmadagi konstentrastiyasi a_f = 20% (mass); etil spirtning distillyatdagi konstentrastiyasi a_d = 91% (mass); etil spirtining kub qoldig`idagi konstentrastiyasi a<sub>w</sub> = 2,6% (mass); flegmaning ortiqchalik koeffistienti <sub>R</sub> = 1,3;  = 0,5; tarelkalar orasidagi masofa h = 200 mm; isituvchi bug` bosimi p_b = 0,3 MPa; rektifikatsiya jarayoni atmosfera bosimida tashkil etilgan. Distillyat G_d, kub qoldig`i G<sub>w</sub> va tarelkalar miqdori n, hamda kolonna balandligi N, diametri D<sub>k</sub> va isituvchi bug` sarfi D larni aniqlash zarur.
Moddiy balans hosil bo`layotgan distillyat miqdorini aniqlaymiz:

formuladan esa kub qoldig`ining miqdori topiladi:

Rektifikatsiya jarayonini u-x koordinatlarida qurish uchun boshlang`ich aralashma, distillyat va kub qoldiqlari tarkibidagi engil uchuvchan komponent konstentrastiyasini quyidagi formulalar yordamida mol ulushlarda ifodalash mumkin:

bu erda M_a va M_v - engil spirt va qiyin suv uchuvchan komponentlarning molekulyar massalari:

Tajriba malumotlari asosida u - x kordinatlarida boshlang`ich aralashma uchun muvozanat chizig`ini qo`ramiz.

ushbu formula yordamida minimal flegma sonini aniqlaymiz:

bu erda y_fm - boshlang`ich aralashma tarkibidagi engil uchuvchan komponent bilan muvozanatda bo`lgan bug`dagi engil uchuvchan komponent konstentrastiyasi.

Kolonna yuqori qismi uchun ishchi chizig`ini qurish uchun formuladan haqiqiy flegma sonini hisoblaymiz:

Kesma V ning uzunligini topamiz :

So`ng, ordinata o`qida V=0,3 kesmani o`lchab, uni A nuqta (x<sub>d</sub> = u<sub>d</sub> koordinatli) bilan birlashtiramiz va kolonnaning yuqori qismi uchun ishchi chiziq olamiz. Pastki qism uchun ishchi chiziq esa, V nuqtani (x<sub>f</sub>, u<sub>f</sub> - kordinatli) S nuqta (x<sub>w</sub> = y<sub>w</sub> koordinatli) bilan birlashtirib aniqlanadi.
Kolonna pastki va yuqori qismlaridagi konstentrastiya o`zgarishi pog`onalarining soni (n) ni aniqlaymiz. Buning uchun muvozanat va ishchi chiziqlari orasiga A nuqtadan S gacha pog`onali chiziqlar o`tkazamiz. Tarelka soni ushbu formula yordamida topiladi, yani:

Kolonnaning haqiqiy balandligi esa

bu erda h – tarelkalar orasidagi masofa, m.

Q urilma diametri ushbu formuladan hisoblanadi:

bu erda V - kolonnadagi bug` sarfi; w<sub>u</sub> - bug`ning ishchi tezligi.

bu erda t_yp = 87°S - kolonnadagi bug`larning o`rtacha temperaturasi.

Kolonnadagi bug`ning tezligi quyidagicha aniqlanadi:

bu erda _c, _b - suyuqlik va bug`ning o`rtacha zichliklari.

Bug`ning o`rtacha zichligi:

Kubdan chiqayotgan bug`ning zichligi (bug` faqat toza suvdan iborat deb taHmin qilinganda),

bu erda t_w = 95°S - kubdagi aralashma qaynash temperaturasi.

Deflegmatorga kirayotgan bug`ning zichligi (bug` faqat toza spirtdan iborat deb taHmin qilinganda),

bu erda t_d+78°S - spirtning qaynash temperaturasi.

Kolonnadagi suyuqlikning o`rtacha zichligini 78°S li spirt zichligi va kubda suvning qaynash temperaturalarining o`rtacha qiymati deb topamiz:

Unda

Ishchi tezlikni ruxsat etilgan chegaraviy tezlikdan 20% ga kam miqdorda qabul qilamiz, yani



Unda, kolonnaning diametri

Issiqlikning umumiy sarfi rektifikastion kolonnaning issiqlik balansidan aniqlanadi:

bu erda r_d = 850 kJ/kg aralashmaning issiqlik hosil qilish issiqligi; c_f = 4310, c_d = 3600, c_w = 4190 J/(kgK) solishtirma issiqlik sig`imlar; t_f, t_d, t_w - x_f, x_d, x_w 5.46-rasmdagi egri chiziqlaridan topiladigan qaynash temperaturalari; t_f = 87°S, t_d = 78°S, t_w = 95°S ga teng deb qabul qilamiz.

Atrof muHitga issiqlikning yo`qotilishi umumiy issiqlik sarfidan 3...5% deb qabul qilinadi, yani

Issiqlik sarfi:



Isituvchi bug` sarfi:

bu erda i = 2730 kJ/kg - isituvchi bug` entalpiyasi; i = 558,9 kJ/kg – kondensat entalpiyasi. Isituvchi bug` va kondensatlarning entalpiyalari to`yingan suv bug`i bosimi bo`yicha jadvaldan aniqlanadi.
Xulosa

Курс ишим « ректификацион колоннани хисоблаш » мавзусида бажарилди.

Курс ишимни бажариш жараёнида қуйидаги ишлар амалга оширилди:

1. 
   Ушбу берилган мавзу буйича берилган ректификацион жараён тулик урганилди;
   
2. 
   Ректификация жараённи амалга оширувчи ректификацион колонна қурилмалар таҳлил килинди;
   
3. 
   Топширикда берилган шартлар буйича ректификацион колоннанинг ҳисоб кисми бажарилди;
   

Курс ишни бажаришдан максад махсус фанларни ўзлаштиришда хамда ўтилган мавзуларни янада мукаммал ўрганишга кўмаклашади. “Асосий техрологик жараёнлар ва қурилмалар” фани бизга ишлаб чикариш корхоналарида қўлланилаётган жараёнларни бориши хамда уларни амалга оширувчи қурилмаларни ишлаш принциплари, қурилмаларда жараён давомида келиб чиққан носозликларини олдини олиш, бартараф этиш, ускуна ва қурилмаларни ҳисоблаш усуллари каби билимларни берди.