ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прямоточная и противоточная конденсация из "Оборудование производств Издание 2" Практически конденсация из газовой смеси проводится не в замкнутом объеме, а в конденсаторах проточного типа. Возможны два способа ее осуществления при прямотоке и противотоке газа и конденсата (рис. VI. 3). В первом случае газ подается в конденсатор сверху и движется вниз вместе с конденсатом (прямоточная конденсация). Во втором случае газ подается в конденсатор снизу и движется вверх навстречу стекающему конденсату. [c.338] Результаты разделения при конденсации этими двумя методами существенно отличаются друг от друга. [c.338] Состав конденсата и несконденсировавшегося газа, получаемых в результате прямоточной конденсации, можно легко рассчитать с помощью констант фазового равновесия. [c.339] Практически решение проще всего проводить путем подбора задаются значением Ь и определяют х для каждого компонента правильность выбора Ь проверяют с помощью уравнения (VI. 15). Обычно достаточно задаться двумя значениями I, а затем найти истинное путем интерполяции. [c.340] Конденсация ведется при —40°С и давлении 32 кгс/см. Определить количества и составы конденсата и несконденсировавшегося газа. [c.340] Решение. Находим значения К для всех компонентов при заданных условиях. Они равны для водорода — бесконечно большое значение К длй метана 3,3 этилена 0,49 этана 0,29 пропана 0,042. [c.340] Далее задаемся двумя значениями I 10 и 11) и по уравнениям (VI. 14) выполняем расчет (табл. VI. 1). [c.340] На осиовании полученных далнях находим (по разности) количество и состав несконденсировавшегося газа. [c.341] Полный материальный баланс конденсации представлен в табл. VI. 2. [c.341] Совершенно иная картина наблюдается при противоточной конденсации. Так как в этом случае стекающий конденсат приходит в соприкосновение с более горячими газами, содержащими больше труднолетучих компонентов, чем газ, из которого он образовался, то при этом наряду с процессом конденсации будет происходить массообмен между фазами, напоминающий массообмен при ректификации. Вследствие этого при противоточной конденсации содержание легколетучих компонентов отбираемом снизу конденсате и труднолетучих компонентов в отходящем сверху газе всегда меньше, чем при прямоточной конденсации. [c.341] Таким образом, противоточная конденсация в отличие от прямоточной позволяет получить газ с максимальным содержанием легколетучих и минимальным содержанием труднолетучих компонентов. Обычно именно такая задача ставится при разделении сложных газовых смесей. Поэтому противоточная конденсация и получила широкое применение. [c.341] Точной методики расчета общего случая противоточной конденсации многокомпонентной смеси нет. Однако Малков, Кравец и Арон разработали приближенный метод с использованием специальных функций — так называемых степеней извлечения (Си). [c.342] Под степенью извлечения компонента при конденсации следует понимать отношение количества данного компонента, перешедшего в конденсат, к количеству его в газе, поступающем в конденсатор. [c.342] Пользуясь уравнением (VI.16), по заданной степени извлечения целевого (так называемого ведущего) компонента можно подсчитать степени извлечения всех компонентов смеси, а следовательно, и состав газа. [c.342] Пример У1.3. Газ состава (в объемн.%) метан—-55, этилен—15, этан — 12, пропилен—II, углеводороды С4 — 7, при давлении 13,5 кгс/см и начальной температуре О °С подвергается противоточной конденсации. Количество газа 100 кмоль. Конечная температура остаточного газа —50°С. Определить количества и составы конденсата и остаточного газа. [c.342] Константы фазового равновесия при средней температуре конденсации —25°С и давлении 13,5 кгс/см равны для метана — 7, этилена —1,4 этана — 0,9 пропилена — 0,25 углеводородов С4 — 0,045. [c.342] Решение. Путем последовательных приближений определяем степени извлечения отдельных компонентов так, чтобы температура остаточного газа была —50°С (соответствовала точке росы остаточного газа). [c.342] Принимаем в качестве ведущего компонента пропилен, задаемся его степенью извлечения и определяем по уравнению (VI. 16) степени извлечения всех других компонентов. Если Си СзН выбрана верно, то при проверке температура остаточного газа должна быть равна —50 °С. [c.342] Определив Си отдельных компоцентов, можно рассчитать количества отдельных компонентов, состав конденсата и остаточного газа (табл. VI. 3). [c.342] Равенство 2 ,- = ( //(г) доказывает, что температура остаточного газа составляет —50 °С. [c.343] Вернуться к основной статье