Определение параметров вверху колонны

 

Давление паров вверху колонны должно быть больше, чем давление конденсации, то есть пары должны иметь напор для преодоления сопротивления шлемовой трубы и межтрубного пространства конденсатора.

Этот напор, как правило, принимают 0,005 – 0,02 МПа. Данное условие
можно записать следующим образом:

 

                                             ,                                        (7)

 

где – давление паров в верху колонны, МПа;

– давление конденсации, МПа;

– давление шлемовой трубы, МПа.

 

Примем 0,01 МПа, тогда давление паров вверху колонны составит:

 

0,1915 +0,01 = 0,2015 МПа.

 

При таком давлении необходимо определить температуру паров вверху колонны по уравнению изотермы паровой фазы (5). Она рассчитывается аналогично температуре начала конденсации и составляет 51,62 °С. Результаты расчета представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – Результаты расчета давления насыщенных паров и константы фазового равновесия при температуре паров вверху колонны

 

Компонент	Параметры уравнения Антуана			Давление насыщенных паров , МПа	Константа фазового равновесия	уiД/ k i
	А, мм	В	С
н-бутан	6,9932	1030,340	251,041	0,5176	2,5684	0,1695
изопентан	6,7896	1020,012	233,097	0,2148	1,0661	0,3290
н-пентан	6,8737	1075,816	233,359	0,1673	0,8304	0,1399
н-гексан	6,8777	1171,530	224,366	0,0573	0,2841	0,3341
н-гептан	6,9002	1266,871	216,757	0,0202	0,1001	0,0274
Сумма	–	–	–	–	–	1,0000

Определение параметров в зоне подачи сырья в колонну

 

Давление в зоне подачи сырья рассчитывается по уравнению:

 

                                          ,                                      (8)

 

где  – давление в секции питания, МПа;

 – давление паров вверху колонны, МПа;

N ₁ – число тарелок в укрепляющей части колонны, шт;

– гидравлическое сопротивление тарелок в укрепляющей части колонны, МПа.

Принимаются в качестве контактных устройств клапанные тарелки с гидравлическим сопротивлением 450,9418 Па, в количестве 12 штук.

Тогда давление в зоне подачи сырья равно:

 

 МПа.

 

При таком давлении рассчитываем температуру питания по уравнению изотермы жидкой фазы:

 

                                                                                                 (9)

 

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

k_i – константа фазового равновесия i-ого компонента.

Константа фазового равновесия рассчитывается по формуле (6), при этом давления насыщенных паров, необходимые для ее расчета, определяются по уравнению Антуана (4) при температуре питания, которой предварительно необходимо задаться. Результаты расчета представлены в таблице 5.

Далее средствами MS Excel с помощью надстройки «Поиск решения» нужно подобрать истинную температуру питания, при которой выполняется условие (9). Истинная температура питания составляет 40,79 °С.

 

Таблица 5 – Результаты расчета давления насыщенных паров и константы фазового равновесия при температуре питания

 

Компонент	Параметры уравнения Антуана			Давление насыщенных паров , МПа	Константа фазового равновесия	xiF·ki
	А, мм	В	С
н-бутан	6,9932	1030,340	251,041	0,3881	1,8696	0,6941
изопентан	6,7896	1020,012	233,097	0,1555	0,7494	0,2241
н-пентан	6,8737	1075,816	233,359	0,1191	0,5739	0,0572
н-гексан	6,8777	1171,530	224,366	0,0386	0,1858	0,0155
н-гептан	6,9002	1266,871	216,757	0,0128	0,0618	0,0091
Сумма	–	–	–	–	–	1,0000

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: