ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет сложных ректификационных колонн из "Разделение многокомпонентных смесей" Для разделения газовых смесей применяют различные сложные ректификационные системы, например колонны с двумя и более вводами питания, колонны с боковыми исчерпывающими или укрепляющими секциями и др. Разработка универсальных программ, пригодных для расчета любых сложных колонн, очевидно, нецелесообразна. Однако можно наметить такой общий метод расчета сложных колонн, применение которого в каждом конкретном случае потребует минимальных изменений и дополнений в типовой программе. [c.88] Для расчета сложных ректификационных колонн Амундсен и др. применили общий метод рещения систем линейных алге- браических уравнений, требующий большого объема оперативной памяти машины. Методика Амундсена предназначена для решения проверочной задачи, когда флегмовое число и число тарелок заданы. Такая постановка задачи в большинстве случаев неудобна. Кроме того, примененный Амундсеном метод итераций, характеризующийся независимым определением концентраций по отдельным компонентам, в некоторых случаях требует очень большого числа приближений, а иногда даже не дает решения. [c.88] Для решения проектной задачи воспользуемся методом встречного направления вычислений, по которому концентрации легких компонентов рассчитываются способом от тарелки к тарелке в направлении сверху вниз, а концентрации тяжелых компонентов — в обратном направлении. По излагаемой общей методике расчета любая сложная ректификационная система рассматривается состоящей из отдельных секций (под отдельной секцией понимается часть колонны, не имеющая боковых вводов и выводов). Каждая секция может включать дефлегматор, кипятильник и теплообменники (встроенные или выносные). По своему назначению секции могут быть укрепляющими (абсорбционными) или исчерпывающими. Разделительная опособность дефлегматора и кипятильника принимается эквивалентной разделительной способности одной теоретической тарелки. [c.88] В основу метода положен расчет отдельной секции. Одинаковая для укрепляющей и исчерпывающей секций форма уравнений, описывающих процесс, была получена путем разбивки компонентов разделяемой смеси на основные и дополнительные (табл. 21). [c.88] По схеме разрезной метановой колонны, изображенной на рис. 17, пирогаз охлаждается в холодильнике J и поступает сепаратор 2. Колонна 3 состоит из двух верхних (укрепляющих) и двух нижних (исчерпывающих) секций. Жидкость из сепаратора подается в верхнюю часть секции III, пар из сепаратора поступает в нижнюю часть укрепляющей секции II. Жидкость, стекающая из секции II. направляется в испаритель 7, где она нагревается и частично испаряется. Выходящий из испарителя 7 поток поступает в промежуточное сечение между секциями III и IV. Отгонный пар из секции /// направляется в конденсатор 6, в котором охлаждается и частично конденсируется. Из конденсатора поток поступает в промежуточное сечение между секциями I и П. В верхнюю часть секции / подается в виДе дополнительного орощения поток жидкости, сконденсировавшейся при дальнейшем охлаждении остаточного газа (эта стадия процесса на схеме не изображена). [c.91] Исходными данными для расчета метановой колонны являются состав разделяемого газа температуры потоков на выходе из конденсатора 6 и испарителя 7 числа тарелок во всех секциях количества этилена и метана в остаточном газе и кубовом остатке. В результате расчета определяют температуры, концентрации и количества пара и жидкости на всех тарелках и тепловые нагрузки на конденсаторы и испарители. [c.91] Изложенная методика была запрограммирована для машины Стрела . Ниже рассматривается пример расчета метановой колонны на этой машине. [c.92] Зависимость относительной летучести компонентов от температуры определялась по данным справочника М. П. Малкова и К. Ф- Павлова , а в области низких температур — по данным Хэддена . За ведущий компонент был принят метан. Компоненты полиномов, выражающих зависимость энтальпий компонентов от температуры, определены по данным Максвелла . [c.93] Для достижения заданной точности (0,001 мол. доли) было выполнено 10 приближений, что потребовало 12 мин машинного времени. Составы и количества (в моль/ч) основных потоков в колонне, найденные расчетом, приведены в табл. 22. [c.93] Программа, составленная для конкретной схемы разрезной метановой колонны, после незначительных изменений может быть применена для решения других задач, например для расчета колонн с тремя вводами питания, системы с боковой отпарной колонной и т. д. [c.94] Вернуться к основной статье