Теоретическая тарелка в ректификационной колонне: понятие и значение

Определение теоретической тарелки

Теоретическая тарелка - это концептуальная единица разделения в ректификационной колонне, представляющая идеальную ступень контакта между паром и жидкостью, при которой достигается равновесие фаз.

Принцип работы теоретической тарелки

На каждой теоретической тарелке происходит:

• Контакт восходящего пара с нисходящей жидкостью
• Тепло- и массообмен между фазами
• Достижение равновесного состава пара и жидкости

Ключевые характеристики:

Связь с реальными тарелками

В действительности физические тарелки ректификационных колонн не достигают идеальной эффективности. Поэтому вводят понятие:

• КПД тарелки - отношение числа теоретических тарелок к числу реальных
• Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ)

Пример расчета:

Если для разделения смеси требуется 20 теоретических тарелок, а КПД реальной тарелки составляет 50%, то потребуется 40 реальных тарелок.

Методы расчета числа теоретических тарелок

1. Графический метод Мак-Кэба и Тиле
2. Аналитический метод Фенске
3. Компьютерное моделирование

Важное замечание:

Концепция теоретической тарелки является упрощенной моделью, но она крайне полезна для проектирования и анализа работы ректификационных колонн в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.