Определение параметров конденсации

 

Выбираем в качестве хладагента промышленную оборотную воду с параметрами: начальная температура – 25 °С, конечная температура – 45 °С.

В таком случае температура конца конденсации составит:

 

                                    (2)

 

где  – температура конца конденсации, °С;

– конечная температура хладагента, °С.

 

Принимаем температуру конца конденсации равной 50 °С.

По выбранной температуре рассчитываем давление конденсации с помощью уравнения изотермы жидкой фазы:

 

                                                                                        (3)

 

где  – содержание i-ого компонента в дистилляте, мол. дол.;

 – давление насыщенного пара i-ого компонента, МПа.

 

Давление насыщенных паров компонентов в зависимости от температуры рассчитывается по уравнению Антуана [1]:

 

                                                                                    (4)

 

где  – давление насыщенных паров i-ого компонента, мм рт. ст.;

А, В, С – коэффициенты, индивидуальные для каждого вещества и работающие в определенном диапазоне температур;

t – температура процесса, °С.

 

Давление насыщенного пара изобутана по уравнению Антуана при температуре конца конденсации составит:

 

 мм рт. ст. = 0,4961 МПа.

 

Давления насыщенных паров остальных компонентов смеси рассчитываются аналогично и представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Результаты расчета давления насыщенных паров компонентов смеси при температуре конца конденсации

 

Компонент	Параметры уравнения Антуана			Давление насыщенных паров , МПа
	А, мм	В	С
н-бутан	6,9932	1030,3400	251,0410	0,4961
изопентан	6,7896	1020,0120	233,0970	0,2049
н-пентан	6,8737	1075,8160	233,3590	0,1592
н-гексан	6,8777	1171,5300	224,3660	0,0540
н-гептан	6,9002	1266,8710	216,7570	0,0189

 

Тогда давление конденсации составит:

 

МПа

 

Далее рассчитываем температуру начала конденсации по уравнению изотермы паровой фазы:

 

                                                ,                                                (5)

 

где  – содержание i-ого компонента в паре в верху колонны, мол. дол.;

 k_i – константа фазового равновесия i-ого компонента, которая рассчитывается по формуле:

 

                                                ,                                                 (6)

 

где  – давление насыщенных паров i-ого компонента смеси, МПа;

– давление конденсации, МПа.

 

Константа фазового равновесия рассчитывается по формуле (6), при этом давления насыщенных паров, необходимые для ее расчета, определяются по уравнению Антуана (4) при температуре начала конденсации, которой предварительно необходимо задаться. Результаты расчета представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Результаты расчета давления насыщенных паров и константы фазового равновесия при температуре начала конденсации

 

Компонент	Параметры уравнения Антуана			Давление насыщенных паров , МПа	Константа фазового равновесия	уiД/ k i
	А, мм	В	С
н-бутан	6,9932	1030,3400	251,0410	0,4961	2,5906	0,1681
изопентан	6,7896	1020,0120	233,0970	0,2049	1,0698	0,3278
н-пентан	6,8737	1075,8160	233,3590	0,1592	0,8313	0,1398
н-гексан	6,8777	1171,5300	224,3660	0,0540	0,2822	0,3365
н-гептан	6,9002	1266,8710	216,7570	0,0189	0,0986	0,0279
Сумма	–	–	–	–	-	1,0000

Далее средствами MS Excel с помощью надстройки «Поиск решения» нужно подобрать истинную температуру начала конденсации при. В нашем случае она равна 50,00 °С.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: