ويعد حساب عدد المراحل النظرية أمرا أساسيا في تصميم عمليات الفصل مثل التفكيك والاستيعاب والتجريد، ويساعد على تحديد الحد الأدنى من خطوات التوازن اللازمة لتحقيق الكفاءة المنشودة في الفصل، وتناقش هذه المادة الأساليب المشتركة وتقدم أمثلة لحساب المراحل النظرية.

أساليب حساب المسارات النظرية

وتستخدم عدة طرق لتقدير عدد المراحل النظرية المطلوبة لعملية الفصل، وتشمل أكثر الأساليب شيوعا طريقة ماكبي - تيلي ومعادلة فينسك، وتعتمد هذه الأساليب على بيانات التوازن والأرصدة المادية لتوفير تقديرات دقيقة.

ماكابي - تييلي

إن طريقة ماكابي - تييلي هي طريقة بيانية، وتشمل تخطيط خطوط التشغيل ومصفوفات التوازن على مخطط، وهي تستخدم أساساً للتحلل الثنائي، وتشمل الخطوات رسم منحنى التوازن، وخطوط التشغيل التصحيحية والتجريدية، ثم تخطو المراحل بين هذه الخطوط لإيجاد العدد الإجمالي للمراحل النظرية.

Fenske Equation

وتوفر معادلة " فانسكي " حسابا مباشرا لعدد المراحل الدنيا من مجموع التدفق، ويُعبر عنها على النحو التالي:

Nmin] = لوج (x]D/(]D)) /(B

Where xD and xB]]] are the mole fractions of the more volatile component in the distillate and bottoms, respectively, and

حساب نموذجي

(أ) أن يفصل بين عملية التجزئة خليط مع جزء من الجزيئات المُنثرية يبلغ 0.95 وجزء من القاع يبلغ 0.05، والتقلب النسبي (ألفا) هو 2.0.

Nmin] = log(0.95 / 0.05) / (0.05 / 0.95) / log(2.0) ng. 4.32

ويبلغ الحد الأدنى للمراحل نحو ٥ مراحل، وقد يتطلب التصميم الفعلي مزيدا من المراحل لتبيان أوجه القصور.