РЕКТИФИКАЦИЯ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ часть 2
вольным сечением АВ между любыми двумя соседними тарелками (рис. Xl-7): Dy + Wx2 = Wx + DVl. Так как х2 = y2,aD — W = — П, то из последнего уравнения находим:
у = (П/D) у2 + (W/D) х = y2/(R + 1) + [щи +щх (хi. 11)
Уравнение (XI. 11) описывает в диаграмме равновесия у—х прямую линию (рис. XI-7), называемую рабочей линией процесса ректификации. Эта прямая проходит через точку на диа¬гонали с координатами (х2, у2), отсекает на оси ординат отрезок yJ{R + 1) и образует с осью абсцисс угол, тангенс которого равен RI{R + 1). Так как сечение АВ выбрано произвольно, то оче¬видно, что сопряженные концентрации низкокипящего компонента в жидкости и паре (х, у) во всех сечениях колонны изображаются точками, принадлежащими рабочей линии.
При неограниченных значениях у2 и R рабочая линия имеет два крайних положения между кривой равновесия и диагональю У—-"^-диаграммы. Так, если состав исходной смеси соответствует хх, то рабочая линия не может пройти выше точки С, поскольку будут исключены сопряженные концентрации в сечениях, где х > хх. Вторым крайним положением рабочей линии является ее совпадение с диагональю, однако в этом случае RI(R + 1) = = tg 45° = 1, что возможно лишь при R = W/YI = оо или П = О, т. е. когда ректификационная колонна работает без отбора ди¬стиллятами? = D). Между указанными крайними положениями рабочая линия может располагаться как угодно. Заметим, однако, что при заданном значении у2 = х2 по мере приближения рабо¬чей линии к диагонали возрастает флегмовое число R, но умень¬шается требуемое число теоретических тарелок пг для получения дистиллята заданного состава (см. построение на рис. XI-7) из исходной смеси состава хх. Легко видеть, что величина пт мини¬мальна при R = оо, но становится бесконечно большой при про¬хождении рабочей линии через точку С (показана пунктиром), когда флегмовое число минимально (R = RMIH). На практике ректификационные колонны работают в интервале Rmm < R < < оо, поэтому важно определить величину RMM.