التصميم والتحليل الهندسيان
فهم وتطبيق معادلة في تصميم الفصل بين عدة مراحل
Table of Contents
ويعد معادلة " فانسكي " أداة أساسية تستخدم في الهندسة الكيميائية لتحديد العدد الأدنى للمراحل النظرية المطلوبة لعملية انفصال معينة، وهي مفيدة بصفة خاصة في تصميم أعمدة التصفية وغيرها من نظم الفصل المتعددة المراحل، ويساعد فهم كيفية تطبيق هذه المعادلة المهندسين على تحقيق أقصى قدر من المعدات وتحسين كفاءة الفصل بين الموظفين.
أساسيات معادلة فينك
وتتصل معادلة " فانسكي " بنسبة تركيزات عنصر في الموز والقاع إلى عدد المراحل والتقلب النسبي للعناصر، وتفترض ظروفا مثالية ولا خسائر، وتوفر عددا أدنى نظريا من المراحل اللازمة للانفصال.
والشكل العام لمعادلة فينكي هو:
Nmin] = frac{log left( frac{D / (1 - D)} {B/ (1 - B)} right)}{log alpha}
أين:
- Nmin] = العدد الأدنى للمراحل النظرية
- D] = جزء ضئيل من العنصر الأكثر تقلبا في الشظايا
- B] = جزء متغير من العنصر الأكثر تقلبا في قاعات
- Alpha = تقلب نسبي بين المكونات
تطبيق معادلة فينك
(ب) استخدام معادلة (فينسكي)، وتحديد تركيبات المنتجات المرغوبة والتقلبات النسبية، وحساب نسبة التركيزات في العدد والمرشّح، ثم أخذ شعار هذه النسبة مقسّماً على أساس لوغاريث التقلب النسبي، مما يدل على الحد الأدنى للمراحل النظرية اللازمة للفصل.
ومن المهم أن نتذكر أن معادلة فينكي توفر حدا أدنى نظريا، وكثيرا ما تتطلب الأعمدة الفعلية مراحل إضافية بسبب أوجه القصور التي تُعزى إلى استخدام عوامل مثل كفاءة مورفري.
الاعتبارات العملية
وفي حين أن معادلة فينسك تساعد في التصميم الأولي، فإن تطبيقات العالم الحقيقي تحتاج إلى تعديلات في غير الأيديولوجيات، ويمكن أن تزيد عوامل مثل الخسائر في الحرارة، والقيود على المعدات، والخلط غير الأيديلي من العدد الفعلي للمراحل المطلوبة.
وكثيرا ما يجمع المهندسون معادلة فينكي مع حسابات أخرى، مثل معادلة أندروود وجيليلاند، من أجل تحقيق الحد الأمثل من تصميم عمليات الفصل بين المراحل المتعددة.