Читать онлайн «Расчет колоны двукратной ректификации воздуха с помощью i–х диаграммы: Учеб.-метод. пособие»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО Е. И. Борзенко, Е. В. Логвиненко РАСЧЕТ КОЛОННЫ ДВУКРАТНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ i–x ДИАГРАММЫ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2016 УДК 621. 593 Борзенко Е. И. , Логвиненко Е. В. Расчет колоны двукратной ректификации воздуха с помощью i–х диаграммы: Учеб. -метод. пособие. СПб. : Университет ИТМО, 2016. 36 с. Пособие предназначено для студентов бакалавриата направлений 14. 03. 01 Ядерная энергетика и теплофизика и 16. 03. 03 Холодильная, криогенная техника и системы всех форм обучения по дисциплине «Теоретические основы разделения газовых смесей». Изложен графо-аналитический метод определения числа тарелок для колонны двукратной ректификации с помощью диаграммы i–х. Рецензент: кандидат техн. наук А. А. Малышев Рекомендовано к печати Советом факультета холодильной, криогенной техники и кондиционирования, протокол № 4 от 23 декабря 2015 г. Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013 года Университет ИТМО – участник программы повышения конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 – 100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности. Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2016 Борзенко Е. И. , Логвиненко Е. В. 2016  ВВЕДЕНИЕ В рамках изучения дисциплины «Теоретические основы разделения газовых смесей» студенты изучают вопросы, связанные с разделением воздуха. Одно из заданий, выполняемых на практических занятиях – это графо-аналитический расчет колонны двукратной ректификации. Этот расчет может быть выполнен двумя методами: 1. графический расчет колонны в у–х диаграмме (метод Мак- Кэба и Тиле); 2. графический расчет колонны при помощи i–х диаграммы. Второй метод имеет ряд преимуществ. Помимо наглядного изображения термодинамического процесса, он позволяет проследить влияние отдельных факторов на процесс ректификации, а именно: изменение отношений количества флегмы и количества пара, количества передаваемого тепла при испарении вышекипящего и конденсации нижекипящего компонентов и изменение их концентраций. Поэтому расчетное задание выполняется вторым методом с помощью i–х диаграммы. Последовательность расчета, а также некоторые теоретически вопросы, связанные с данным вопросом, приведены в данном учебно-методическом пособии. Для выполнения расчета колонны двукратной ректификации воздуха с помощь i–x диаграммы необходимо изучить вопросы разделения воздуха и других газовых смесей [1, 2, 3]. 3  РЕКТИФИКАЦИЯ ВОЗДУХА Процесс испарения смеси двух взаимно-растворимых жидкостей или процесс конденсации их паров ведет к выделению фракций различного состава, но ни при каких условиях не дает ещѐ полного разделения участвующих в процессе компонентов.