ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение расче1а по уравнениям массопередачи с расчетом по теоретическим ступеням разделения из "Разделение многокомпонентных смесей" рактер графиков этой функции для случаев насыщенной жидкости, парожидкостной равновесной смеси, насыщенного и перегретого паров изображен на рис. 18. [c.94] Расчет процесса конденсации по составленной программе может проводиться с любым интервалом температур. При каждом значении температуры на печать могут быть выведены количества и составы жидкой и паровой фаз, а также количество тепла Q, отводимого ори конденсации. Расчет занимает несколько минут с учетом вывода данных на печать. [c.96] Результаты расчета процесса конденсации сведены в табл. 24 где даны составы конденсирующейся жидкости и тепловая нагрузка с интервалом в 10 °К (начиная от точки росы, равной 289°К) на 100 моль исходной смеси. [c.96] Видоизменением расчета прямоточной конденсации является расчет процесса дросселирования смеси, три котором суммарная энталь пия парожидкостной смеси после дросселирования равна энтальпии исходной смеси. Задача дросселирования принципиально может быть решена только путем подбора, поэтому особенно целесообразно проводить ее решение на цифровой машине. [c.97] Я и Лк — энтальпии пара и жидкости при конечном состоянии системы. [c.97] Расчет ведут методом двойного подбора. По принятому значению температуры, применяя уравнения (111,49) и (111,50), определяют разновесные концентрации и подсчитывают энтальпии потоков. Истинную температуру, при которой величина 9 равна нулю в пределах заданной точности, вычисляют из уравнения (III, 50) с использованием результатов отдельных расчетов парожидкостного равновесия. По изложенной методике была составлена программа для машины Урал . [c.97] Для любого типа ректификационного аппарата ведение расчета с помощью кинетических уравнений вполне закономерно и не требует каких-либо обоснований, так как при этом исходят из стремления дать математическое описание процесса, соответствующее действительной картине его протекания. Однако такой расчет пока трудно осуществим ввиду сложности реального процесса и недостаточности кинетических данных. Тем не менее разработка методов расчета (при условии некоторых допущений) и проведение исследований в указанной области необходимы уже теперь. Наличие вычислительных машин позволяет начать эту работу. [c.98] Подобная попытка для случая многокомпонентных систем в литературе еще не встречалась и естественно, что предлагаемое рещение потребовало формулирования некоторых новых положений, например о численном равенстве частного диффузионноконвективного коэффициента массопередачи для всех компонентов смеси. Подробное рассмотрение механизма переноса в условиях многокомпонентной ректификации должно подтвердить это положение. Пока позитивными являются только предположения, вытекающие из результатов расчетов, проведенных по указанной методике на машине Урал . Эти результаты хорошо отвечают особенностям ректификации и дали в определенных условиях полное соответствие с расчетом по теоретическим тарелкам. Наконец, следует подчеркнуть, что расчет по уравнениям массопередачи вполне отвечает особенностям аналоговых вычислительных машин, при применении которых, удобно пользоваться дифференциальной формой уравнений, описывающих процесс. [c.99] Применение аналоговых машин для расчета ректификации, конденсации и других процессов газоразделения открывает широкие возможности массовой механизации высчислений в проектных и научно-исследовательских институтах и заводских лабораториях. [c.99] Для процесса ректификации может быть принято допущение о постоянстве мольных потоков по высоте секции, т. е. Z, = onst. [c.101] Известно, что задача ректификации решается не однозначно, т. е. в системе имеется некоторое число степеней свободы, на которые можно накладывать произвольные ограничения. Например, при расчете полной колонны можно задаваться количеством орошающей ее жидкости, высотой укрепляющей и исчерпывающей секций, а также распределением некоторых компонентов в продуктах разделения. По принятым значениям одних величин путем решения уравнений, описывающих систему, можно определить остальные величины. В проектном расчете наибольший интерес представляет задача выбора оптимального соотношения высоты колонны и количества орошающей жидкости при заданном распределении двух ключевых компонентов в продуктах разделения. [c.101] Простейшим случаем расчета будет тот, при котором в разделяемой смеси отсутствуют компоненты более легкие, чем ключевой, и более тяжелые, чем тяжелый ключевой, компоненты, в этом случае имеется сечение, для которого известны с практически необходимой точностью значения величин U и dli/dH по всем компонентам. Тогда расчет ректификационной колонны сводится к решению задачи Коши отдельно для верхней и нижней колонны. Интегрирование уравнений (IV 2) и IV, 3) при решении этой задачи ведется либо снизу вверх, либо сверху вниз. Во втором случае в связи с изменением направления величины Н необходимо переменить знак перед правой частью соответствующих уравнений. [c.101] Предполагаем, что колонна имеет парциальный конденсатор, а начальным сечением служит нижнее сечение колонны. Задаемся распределением неключевых компонентов в продуктах разделения. Следует ожидать, что углеводороды С4 практически полностью будут выводиться с кубовой жидкостью. Концентрация этилена в кубовой жидкости окажется, очевидно, соизмеримой с концентрацией этана. Принятые количества продуктов разделения и значения относительных летучестей компонентов при средних температурах в секциях приведены в табл. 25. [c.102] Начальные значения величин -г, , находкм о уравнениям (IV,7) и (IV,8). Интегрирование уравнений (1У,2) и (1У,3) проводилось на аналоговой математической машине ИПТ-5 с комплектом нелинейных блоков. Выполнение краевых условий в верхнем сечении было достигнуто подбором высоты исчерпывающей секции Для выяснения точности решений уравнений ректификации на аналоговой машине выполнен также ручной расчет данной задачи. Расхождение результатов не превышало 5% как при определении высоты секций, так и при нахождении количеств компонентов в продуктах разделения. [c.102] Рассматриваемая задача решалась методом проб, причем варьировалась одна величина — высота исчерпывающей секции. Однако при таком порядке вычислений может оказаться, что суммарная высота обеих секций (для заданных количеств орошающей жидкости и распределения ключевых компонентов в продуктах разделения) не будет минимальной. [c.103] Для получения оптимального соотношения высоты укрепляющей и исчерпывающей секций в данном случае необходимо варьировать количество этилена в кубовой жидкости. [c.103] Для расчета ректификационной колонны в общем случае требуется найти сечение, где присутствуют все компоненты исходной смеси. Таким сечением является место ввода питания в колонну. Однако чтобы принять это сечение в качестве начального, необходимо знать составы пара и жидкости в этом сечении, которые в проектном расчете неизвестны. Принципиально решение задачи возможно подбором составов в сечении питания. Этот метод практически осуществим при условии настолько точного предварительного определения составов в сечении питания, чтобы при последующем расчете требовалась незначительная корректировка составов по отдельным компонентам. Для приближенного вычисления составов в сечении питания может быть рекомендован метод Хенстебека . [c.104] Вернуться к основной статье