ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Усовершенствования методов расчета, применение счетных машин и автоматического регулирования процессов газоразделения из "Новые методы разделения легких углеводородов" В связи с этим выдвигались различные способы преодоления этих затруднений. Так, С. В. Львов [13, 56] предложил способ определения равновесного состава многокомпонентных смесей, основанный еа следующих положениях. [c.58] Из этих полон ени11 следует, что если при разделении смеси из четырех компонентов А, В, С и В (расположенных по уменьшению их летучести) компонент А предназначен для отгонки в дистиллят, а остальные идут в кубовый остаток, то можно говорить о следующих трех совместно разделяемых парах А—В, А—С, А—В. Если компоненты А и В переходят в дистиллят, а С и I) — в кубовый остаток, то совместно разделяемыми парами будут А С. А—В, В-С и В-В. [c.58] Возникает вопрос, насколько можно учесть влияние на фазовое равновесие разделяемой пары всех остальных разделяемых пар. [c.58] Под относительной летучестью понимается отношение давления паров чистых компонентов. [c.59] Поэтому в качестве первичного прибора для изучения разделения неидеально многокомпонентной смеси предлагается пилотная ректификационная колонна, с тарелок которой одновременно. могут быть отобраны пробы жидкости. Зате.м в приборе фазового равновесия определяется состав паровых фаз, равновесных отобранным пробам жидкости. Таким путем пр 1 установившемся режиме могут быть определены кривые фазового равновесия. Вместо тысяч определений фазовых равновесий (при обычном подходе к этому вопросу) при использованш предлагаемого способа достаточно ограничиться лишь нескольк 1мн (5—10) направленными определениями, чтобы охарактеризовать равновесные соотношения в неидеальной много-компонентно смеси. [c.59] При ректификации неидеалыюй смеси кривые равновесия разделяемых пар в той или иной степени отличаются от соответствующих кривых бинарной смеси. Присутствие третьего компонента может улучшить или ухудшить кривую фазового равновесия в отношении разделения смеси. На этом основаны экстрактивная и азеотропная дистилляция, при которых добавочно вводимые вещества изменяют относительную летучесть компонентов и способствуют ях разделению. [c.59] При использовании описанного способа расчета процесса ректификации многокомпонентной смеси по определяюще паре требуется прежде всего выявить самые трудные пары, которые и характеризуют заданное разделение. [c.59] Для нахождения определяющих пар необходимыми и достаточными критериями служат обычные параметры — минимальное флегмовое число и минимальное число тарелок для каждой разделяемой пары. [c.60] Оптимальное место расположения тарелки питания находится в области пересечения рабочих линий на диаграмме равновесия у — X определяющей пары. [c.60] При разделении многокомнопентных смесей число возможных вариантов технологических схем ректификационных установок быстро возрастает по мере увеличения числа чистых компонентов, которые требуется выделить из смеси. В качестве фактора, по которому однозначно можно было бы установить, какая из схем оптимальна, выбирают расход энергии на ректификацию. Минимально необходимый расход энергии на выделение любого компонента в чистом виде будет отвечать расходу энергии на ректификацию этого компонента по самой трудной (т. е. определяющей для него) паре из всех тех пар, в которых он участвует как легколетучий. [c.60] Исходя из этих соображений и выбирают наиболее целесообразную технологическую схему для разделения той или иной многокомпонентной с.меси [13]. [c.60] Фастовский и Н. В. Петровски [57] указывали, что в методе определяющих пар не учитывается влияние остальных присутствующих компонентов на равновесные соотношения рассматриваемой пары. Но С. В. Львов [13] отмечает, что, поскольку реальный изобарический процесс ректификации протекает при переменной температуре, влияние остальных компонентов на кривую фазового равновесия любой разделяемой пары сводится лишь к установлению определенного перепада температур по высоте колонны. Поэтому уже по значению относительной летучести легко можно найти, по-видимому, незначительную количественную поправку, которая даст возможность рассматривать любую разделяем ю пару компонентов идеалыюх многокомпонентной смеси как идеальную бинарную смесь [13]. [c.60] В связи с необходимостью решения систем большого количества уравнений при расчетах разделения многокомпонентных смесей (путем ректификации, конденсации, абсорбции) встал вопрос об использовании для этой цели счетных машин. [c.60] Для смеси из п компонентов можно дать п таких уравнений. Для решения задачи противоточного массообмена можно ограничиться п—1 уравнениялш и уравнением материального баланса. [c.61] Расчет сводится к решению системы дифференциальных уравнений с граничными условиями, определяемыми общим уравнением материального баланса и особенностями технологической схемы работы колонны [58]. [c.61] В связи с трудностями, возникающими при разделении сложных смесей и при получении чистых компонентов, встал вопрос об автоматическом регулировании процесса ректификации. При этом необходимо, чтобы распределение концентраций по высоте колонны обеспечило требуемое разделение смеси на компоненты при минимальной затрате тепловой энергии. Это распределение концентраций должно сохраняться постоянным, а значения концентраций должны быть такими, чтобы тарелки колонны действовали наиболее эффективно. [c.61] Вернуться к основной статье