ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Точный расчет многокомпонентной ректификации из "Основные процессы и аппараты химической технологии Изд.2" Цель расчета — определение составов дистиллята и кубового остатка. Повторяя расчет при различных значениях переменных, находят условия, при которых достигается подходящий состав продуктов разделения. [c.135] Точное решение системы уравнений (3.91) —(3.94) возможно разными методами [11]. Ниже рассмотрен один из методов расчета — от тарелки к тарелке . По этому методу составы дистиллята и кубового остатка ищут итерационным путем. Задаваясь в качестве начального приближения концентрациями в дистилляте [либо значениями Рхр , либо отношениями Рхр /для всех компонентов, находят состав кубового остатка из уравнений (3.91). Далее путем поочередного использования уравнений (3.94) и (3.93) определяют последовательно составы фаз на выходе со всех ступеней исчерпывающей части колонны, (рис. 3.16). После этого, исходя из предполагаемого состава дистиллята, с помощью уравнений (3.94) и (3.92) последовательно, начиная с последней ступени, находят составы фаз, выходящих со всех ступеней укрепляющей части колонны, вплоть до ступени питания. [c.135] В результате такого расчета получают два варианта состава пара, выходящего с тарелки питания. Один состав получают при расчете снизу , от первой ступени, второй — при расчете сверху , от последней ступени. Из сопоставления этих составов можно судить о близости концентраций в дистилляте, используемых в данной итерации, тем концентрациям, которые являются решением системы уравнений (3.91) — (3.94). Расхождения в концентрациях фаз на тарелке питания, полученных при расчете снизу и сверху , позволяют оценить поправки, которые требуется ввести в состав дистиллята для следующей итерации. [c.135] Параметр 6 подбирают так, чтобы сумма концентраций в дистилляте равнялась единице. [c.135] Для других компонентов аналогичным образом найдем 3 = 0,4804, 4 = 0,4993 мол. доли. [c.137] Расчет составов фазв исчерпывающей части колонны. В соответствии со схемой процесса, показанной на рис. 3.6, состав жидкости, выходящей из первой ступени, должен совпадать с составом кубового остатка, а пар, выходящий с первой ступени, если рассматривать ее как теоретическую, должен находиться в равновесии с этой жидкостью. Следовательно, для определения состава пара, выходящего с первой ступени, нужно решить задачу на расчет парожидкостного равновесия, т. е. определить равновесный состав пара для жидкости известного состава при заданном давлении. [c.137] В примере 15 была решена подобная задача при этом решение уравнения для определения температуры кипения (см. рис. 3.12) было выполнено методом Ньютона. [c.137] На практике расчет температур кипения или конденсации часто выполняют другим Гетодом, с помощью итерационной процедуры, показанной на рис. 3.17. Воспользуемся ею для решения данной задачи. Как и в примере 15, положим, что разделяемая смесь спиртов образует идеальные растворы, так что коэффициенты активности для всех компонентов примем равными единице. [c.137] Концентрации других компонентов равны (/1,2=0,0358 у),з = 0,5447 4=0,4558 мол. доли. Следовательно, пар такого состава должен поступать с первой теоретической ступени на вторую. [c.138] Аналогичным образом для других компонентов найдем л 2,2 = 0,0314 хг,з = 0,5156 л 2,4 = = 0,4523 мол. доли. [c.138] 4061+ =0,4316 мол. доли. [c.139] Как видим, во 2-й итерации составы пара на тарелке питания согласуются значительно лучше, чем в 1-й. Сумма абсолютных величин расхождений концентраций составляет 0,0297. [c.141] что в данном случае приближений расчет ректификации по Джилиленду дал близкие к действительным результаты. [c.141] Пример 21. Определить составы дистиллята и кубового остатка для процесса ректификации смеси бутиловых и амиловых спиртов (см. пример 20) в колоннах, эквивалентных 31, 23 и 19 теоретическим ступеням при подаче питания соответственно. на 16-ю, 12-ю и 10-ю ступени. Расчет провести для флегмовых чисел / = 2,65 и 2,45 (что примерно на 20% больше минимального). [c.141] Вернуться к основной статье