Построение рабочих линий для расчета ректификационной колонны.

Подставляя в уравнение (17) значение концентраций жидкости х=x_d, получим у=x_d, т.е. на у-х -диаграмме (рис.4) рабочая линия укреп­ляющей (верхней) части колонны проходит через точку D, лежащую на диа­гонали (у=x_d) и имеющую абсциссу x_d. Тангенс угла наклона этой линии tg(a)=R/(R+1). Отрезок В=x_d/(R +1).

Если в уравнение (19) исчерпывающей (нижней) части колонны подставим х=х_w, то получим у=х_w. Это означает, что рабочая линия для

исчерпываю­щей части колонны проходит через точку W, лежащую на

диагонали (у=х_w) и имеющую абсциссу х_w. Точка пересечения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей частей колонны характеризует жидкость при переходе из одной части колонны в другую. Для этого приравниваем друг к другу уравнения (17) и (19). После преобразования получим уравнение для определения

концентрации смеси в точке пересечения рабочих линий:

Для построения рабочих линий на оси абсцисс откладывают значения х_w, х_f и х_d, проводят через них вертикали х_w W, х_f F и х_d D. Согласно принятому флегмовому числу на оси ординат откладывают отрезок ОМ = В = х_d/(R+1). Точку М соединяют прямой с точкой D, лежащей на пересечении вертикали х_dD с диагональю диаграммы. Точку F пересечения этой прямой W с вертикалью х_f F соединяют с точкой W пересечения вертикали X_w с диагональю. Отрезок FD - рабочая линия укрепляющей части колонны, а отрезок FW - рабочая линия исчерпы­вающей части колонны.

Концентрации пара у_р, равновесные с жидкостью в каждом сечении колонны, выражаются линией равновесия, определяемой обычно опытным путем (сведения о равновесных составах жидкости и пара для бинарной смеси этиловый спирт-вода приведены в приложении).

Отрезки ординат между линией равновесия OF’ ’N и рабочими линиями WF’ ‘D. равные разности (у_р - у), выражают движущую силупроцесса массообмена, т.е. процесса испарения низкокипящего компонента из смеси.