Флегмовое число

Фле́гмовое число́ (коэффицие́нт ороше́ния) — параметр работы ректификационной колонны, определяющий эффективность процесса разделения в концентрационной секции колонны; наряду с числом теоретических тарелок является важнейшим параметром, определяющим качество разделения.

Схема потоков в укрепляющей секции колонны

Флегмовое число представляет собой отношение количества жидкости, стекающей с любой тарелки в концентрационной секции колонны (от места ввода сырья до отбора верхнего продукта — дистиллята), к количеству отбираемого дистиллята.

Уравнение материального баланса для произвольно выбранного контура концентрационной секции колонны:

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $G_{j}=g_{j-1}+D$ $G_{j}=g_{j-1}+D$

где $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $G_{j}$ $G_j$ — расход пара, покидающего $\text{[math]}$ j-ю тарелку, $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $g_{j-1}$ $g_{j-1}$ — расход жидкости, поступающей на $\text{[math]}$ j-ю тарелку с вышележащей тарелки, $\text{[math]}$ D — расход дистиллята.

Тогда флегмовое число запишется как отношение $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $F_{j}={\frac {g_{j-1}}{D}}$ $F_{j}={\frac {g_{j-1}}{D}}$ .

Флегмовое число является характеристикой только укрепляющей (концентрационной) секции колонны; ниже зоны питания в качестве аналогичной характеристики выступает паровое число, которое представляет собой отношение количества пара, поднимающегося с любой тарелки в отгонной секции колонны (от места ввода сырья до отбора нижнего продукта — остатка), к количеству отбираемого остатка. В случае полной ректификационной колонны (имеющей и концентрационную, и отгонную секции) часто упоминают лишь флегмовое число, поскольку его изменение влияет на величину парового числа. Стоит однако помнить, что в случае неполной отгонной колонны качество отбираемого продукта (остатка) будет зависеть только от парового числа.

Флегмовое число может принимать любые значения в интервале от $\text{[math]}$ F_min (в режиме минимального орошения) до бесконечности (в режиме полного орошения) при заданном качестве дистиллята, а также других параметрах, определяющих процесс разделения в колонне (давление, доля пара в сырье, поступающем в зону питания колонны). В случае невыполнения этого условия на практике заданная чистота дистиллята достигаться не будет.

Увеличение флегмового числа на работающей колонне (с определённым числом физических тарелок), то есть уменьшение отбора дистиллята с одновременным увеличением количества орошения, направляемого обратно в колонну, будет приводить к повышению эффективности разделения (увеличению КПД физических тарелок и соответствующему увеличению количества теоретических тарелок) и увеличению содержания низкокипящих компонентов в дистилляте.

ЛитератураПравить

Скобло А. И., Трегубова И. А., Молоканов Ю. К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1982, с. 112, 134—136.
Багатуров С. А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. — 3-е изд., перераб. — М.: Химия, 1974, с. 125, 180—181.* Справочник химика. Том 5. — Ленинград: Химия, 1968, с. 669—670.