ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет однократного испарения многокомпонентной углеводородной смеси из "Технологические расчеты установок переработки нефти" Расчет однократного испарения (ОИ) многокомпонентной сме-. си заключается в определении доли паров, образующихся прш нагревании исходной смеси до заданной температуры. Определяют также составы паровой и жидкой фаз, получаемых в условиях однократного испарения, и энтальпию парожидкостной, смеси исходного сырья. [c.43] Р — давление, при котором производится однократное испарение, давление в системе. [c.44] Уравнение (1.45) является алгебраическим уравнением в степени т. Корень этого уравнения ограничен неравенством и, как правило, его находят методом последовательных приближений, подбирая такое значение е, которое с заданной точностью превращает уравнение в тождество. [c.44] Таким образом, последовательность расчета однократного испарения многокомпонентной смеси можно представить следующим образом. [c.45] М1 — молекулярная масса компонента I. [c.45] По этому же уравнению, подставляя вместо t, рассчитывают и функцию f(ti). [c.45] Примечания, 1. Суммы концентраций, приведенных в пп. 2, 7, 13, 14, 16 и 18, рассчитывают среднюю молекулярную массу исходной смеси. 3. Суммы величин в пп. 15 н жидкой (см. уравнение 1.53) фаз. 4. Величины д , (п. 16) и У (п. 18) рассчитывают уравнениям (1.57) и(1.58) рассчитывают плотности фаз. [c.46] Полученная величина должна равняться средней молекулярной массе, найденной ранее по формуле (1.48). [c.46] Все расчеты по однократному испарению рекомендуется представлять в виде табл. 1.9. [c.47] В этих уравнениях в качестве эталонного можно принять любой компонент смеси. Обычно им служит наиболее высококипя-щий компонент. Тогда для всех компонентов кроме эталонного f l ( 3=1) и /С р 1. Последнее неравенство следует учитывать при расчете К р методом последовательных приближений. [c.47] В табл. 1.10 приведены итоги расчета однократного испарения (ОИ) с использованием кривых ИТК равномерно распределенных смесей углеводородов с пределами выкипания 50—150 и 50—550°С (прямая ИТК). В этих расчетах смеси по ИТК разбивали на одинаковые фракции, каждую из которых рассматривали как условный компонент с температурой кипения, равной средней температуре кипения фракции. Давление в системе атмосферное, давление насыщенных паров компонентов определяли по формуле Ашворта. [c.48] Как видно из данных табл. 1.10, разбивка смеси на 5 фракций по сравнению с разбивкой на 10 приводит к заметной ошибке при малом и большом значениях доли отгона, что необходимо учитывать в расчетах. Кроме того, при малом числе условных компонентов температурный предел двухфазного состояния углеводородной смеси сужается, т. е. температура начала однократного испарения повышается, а конца — понижается. [c.48] Расчет ОИ в присутствии перегретого водяного пара. Если однократное испарение смеси углеводородов происходит в присутствии перегретого водяного пара или другого инертного компонента, переходящего полностью в паровую фазу, то парциальное давление углеводородов меньше давления в системе и доля их отгона больше. [c.48] Влияние водяного пара на процесс однократного испарения можно учитывать иначе. Для этого в выражение состава исходной смеси включают концентрацию водяного пара и в качестве расчетного используют уравнение (1.45). Если в условиях однократного испарения водяной пар находится в перегретом состоянии (парциальное давление его меньше давления насыщенных паров) и можно пренебречь растворимостью воды в углеводородах, то для водяного пара следует принять /Ср = оо, В таком случае найденная доля отгона учитывает массу водяного пара, а в выражение состава паровой фазы, полученной в результате однократного испарения, включена концентрация водяного пара. [c.49] Программой предусмотрен последовательный расчет однократного испарения исходной смеси в присутствии перегретого водяного пара с заданным интервалом температур. Сама программа, исходные данные для расчета однократного испарения мазута, представленного в виде условной десятикомпонентной смеси, и итоги расчета при 400 и 410 °С приведены ниже. [c.49] СП 2=0,26 массовая доля всех десяти компонентов ХРВ, их молекулярные массы М, платности О и температуры кипения ТК. [c.50] Далее перечислены массивы всех величин, используемых в програмис. давление насыщенных паров Р, константа фазового равновесия К, мольная доля компонента в исходной смеси ХР, мольная доля компонента в жидкой фазе X, мольная доля компонента в равновесной паровой фазе V, массовая доля компонента в жидкой фазе ХВ, массовая доля компонента в паровой фазе УВ. [c.50] Как видно из программы, вначале по уравнению (1.48) рассчитывают среднюю молекулярную массу исходной смеси и пересчитывают массовую концентрацию в мольную по уравнению (1.47). После вывода массива ХР на печать принимается температура однократного испарения смеси Т=ТО. Затем в программе указана метка р, которая означает, что после выполнения определенных операций (в данном случае после расчета однократного испарения при температуре Т составов фаз, энтальпий жидкости и паров QY, вывода их на печать и принятия новой, более высокой температуры однократного испарения) следует возвращаться к выполнению тех же операций, о чем в конце программы записано Т = Т- -ОТ на О. [c.52] Таким образом, после расчета однократного испарения при температуре Т в той же последовательности проводится расчет ОИ при температуре, которая на ВТ выше исходной. [c.52] Чтобы найти корень уравнения (1.64), принадлежащего отрезку (е о—e i), в данном методе делят этот отрезок пополам. Если F[(e o+fi J/2] =0, то е = e o+e i)/2 является корнем уравнения. Если она не равна нулю, то выбирают ту из половин [e o,(e o-he i) 2] или [ (e o+e iJ/2, e i], на концах которой функция F(e ) имеет противоположные знаки. Новый суженный отрезок снова делят пополам, проводят тот же анализ и т. д. Такой последовательный расчет выполняют до тех пор, пока F(e ) не станет меньше заданного значения (в рассчитываемом примере 0,00005). [c.52] Вернуться к основной статье