Яне на многокомпонентни системи
Топлинен баланс на колоната
Изтегляне 2.42 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 3. 3.3. 4. Уравнения за изчисляване енталпията на течната фаза.
| 3.3.3.3 Топлинен баланс на колоната
При съставянето на този тип балансови зависимости се предпочита принципа, съгласно който внесеното на дадена тарелка количество топлина е равно на изнесеното, вместо другия възможен начин отделеното количество топлина е равно на приетото. Нека с означим енталпията на паровия поток, а с и енталпията съответно на течния поток на - та тарелка и на течния захранващ поток на същата тарелка от колоната. В такъв случай, топлинният баланс на - та тарелка изглежда така: (3.3.10) Дефлегматорът представлява топлообменник за извеждане на топлината на кондензация на извежданите от колоната пари, поради което в уравнението за топлинния баланс присъствува допълнителен член , който отчита количеството топлина, А изнесена от дефлегматора: (3.3.11) А в куба е вграден топлообменник, с който се внася топлина и в уравнението на топлинния баланс присъствува допълнителен член , който представлява количеството внесена в куба топлина: (3.3.12) В горните уравнения на топлинните баланси са пренебрегнати загубите на топлина в околната среда, тъй като се прави моделното опростяващо приемане, че колоната е адиабатична. При това положение, общият брой на уравненията на топлинен поточин баланс е отново равен на N. 3.3.3.4. Уравнения за изчисляване енталпията на течната фаза. Много често, в практиката на база на твърде произволното приемане, че течната смес е идеална, се прави адитивно пресмятане на енталпията на тази смес, т.е.: (3.3.13) където: - енталпия на течната смес; - енталпия на i-тия компонент на тази смес. Естествено, е функция на температурата , т.е. (3.3.14) където: специфичен топлинен капацитет на компонент от течната фаза. В случая, специфичният топлинен капацитет на течната смес се изразява по адитивен начин (общият специфичен топлинен капацитет на сместа се формира, като сума от специфичните топлинни капацитети на всички компоненти в нея, умножени по молните им концентрации в течната фаза). Ако освен това, се приеме, че в рамките на температурното изменение в колоната остава постоянен, то: (3.3.15) Още веднъж повтаряме, че този начин за изчисляване предполага, че се работи с идеални течни разтвори, т.е. разтвори, при които след смесване компонентите не влизат във вандерваалсови (солватационни) взаимодействия. Наличието на солватационни взаимодействия предизвиква, допълнителни термични ефекти на поглъщане и отделяне на топлина и, ако се приеме, че те съществуват, е необходимо в израза за да се включи още един член , който отчита енергетичната промяна в резултат на вандерваалсовите взаимодействия в течна фаза: (3.3.16) В модела, обект на нашите лекционни разглеждания, за опростяване се предвижда пресмятането на енталпията на течните потоци да става по уравнение 3.3.15. При това положение, броят на зависимостите за изчисляване на енталпиите на течните потоци е равен на N. Изтегляне 2.42 Mb. Сподели с приятели:
|