загрузка...
загрузка...
На головну

IV. РОЗРАХУНОК колони ректифікації

  1. I. Розрахунок базової заробітної плати
  2. II. Розрахунок сукупного доходу
  3. VII. Розрахунок часу вогневихнальотів артилерії
  4. А) Розрахунки платіжними дорученнями
  5. А. Методика розрахунку довжини ЗПС, прийнята в ВВС
  6. Автоматизація міжбанківських розрахунків

Основні параметри технологічного режиму колони - температура і тиск. Тиск в процесі ректифікації істотно впливає на роботу колони. Зі збільшенням тиску посилюється її температурний режим. Зі зміною тиску в колоні змінюються і інші чинники, наприклад відносна летючість компонентів, продуктивність, розміри та ін.

Для визначення температурного режиму ректифікаційних колон необхідно мати криві справжніх температур кипіння (ІТК) та одноразового випаровування (ОІ) як для вихідної сировини, так і для виходять з колони фракцій. Для розрахункових цілей можна використовувати наближені методи побудови кривих однократного випару.

1. МЕТОДИ ПОБУДОВИ ЛІНІЇ

Лише один раз випаровування (ОІ)

Температури потоків при ректифікації складних сумішей визначають за допомогою лінії ОІ: температури рідких потоків - по нульовому відганяти, температури парових потоків - по 100% -ному відганяти на лінії ОІ. Лінії одноразового випаровування можна побудувати на підставі експериментальних даних. Для наближених розрахунків користуються залежністю між лініями ОІ та ІТК або розгону по ГОСТ. Ці методи визначають лінію ОІ наближено як пряму лінію.

За методом Обрядчікова і Смідович лінію ОІ для нафти і нафтопродуктів при атмосферному тиску будують таким чином. Визначають тангенс кута нахилу лінії ІТК за формулою

де t70 - Температура відгону 70% фракції по ІТК, ° С; t10 - Температура відгону 10% фракції по ІТК, ° С.

Потім за графіком (рис. 4.1) за даними и t знаходять на осі ординат (у верхній її частині) ступінь відгону по ІТК, відповідну 100% відгону по ОІ, і (в нижній її частині) ступінь відгону по ІТК, відповідну 0% відгону по ОІ. Отримані значення визначають положення лінії ОІ. Для цього на графіку кривої ІТК отримані точки, відповідні температур 0 і 100% відгону, треба з'єднати прямою.

Існують і інші методи побудови лінії ОІ: Нельсона, Пірумова і ін .. Нельсон і Харві запропонували наступний метод побудови лінії одноразового випаровування фракції при атмосферному тиску: визначають  ; за графіком (рис. 4.2) визначають нахил лінії ОІ; по кривій 3 визначають  -різницю між 50% -ми точками на лініях ІТК (або ГОСТ) і ОІ, т. е.

Мал. 4.1. Графік Обрядчікова і Смідович.

Мал. 4.2. Графік для побудови кривих ОІ нафтових фракцій:

 - Різниця між температурами википання 50% по ІТК (або по ГОСТ) і ОІ; 1 - Крива для визначення tg кута нахилу кривої ОІ за допомогою розгону по ГОСТ; 2 - То ж за допомогою розгону по ІТК; 3 - Крива різниці температур википання 50% по кривим ІТК і ОІ.

Звідси визначаємо температуру 50% відбору по ОІ

Знаючи температуру, що відповідає 50% -ному відганяти по ІТК (50% -ва точка по ІТК), можна обчислити температури початку і кінця ОИ (в ° С)

Через отримані точки початку і кінця ОІ проводять пряму. Побудова ОІ по методу Пірумова полягає в наступному.

1. Визначають нахил кривої по ІТК

2. Знаходять нахил лінії ОІ за графіком 4.3., А в залежності від нахилу по ІТК.

3. За графіком рис. 4.3. в залежності від нахилу по ІТК і температури 50% відбору t50 визначають відсоток відгону n при перетині ліній ІТК і ОІ.

4. За ІТК визначають температуру, що відповідає частці відгону n,%, При перетині ІТК і ОИ (tпep).

5. Обчислюють температуру початку ОІ tнач з рівняння

Через отримані точки tнач и tпер проводять пряму ОІ.

приклад 4.1. Побудувати лінію ОІ при атмосферному тиску для вузької фракції t1 - t2 = 220-290 ° С Шкаповское нафти. Лінія ІТК дана на рис.4.4.

Рішення. знаходять  фракції 220-290 ° С.

Температура 50% -ного відгону дорівнює 255 ° С (див. Рис. 4.4). За графіком Обрядчікова і Смідович (рис. 4.4), використовуючи отримані дані ( = 0,7 і t50 = 225 ° С), отримують на осі ординат дві точки - одна відповідає 42% відгону по кривій ІТК (0% відгону по ОІ), друга - 53% відгону по ІТК (100%: відгону по ОІ). Відкладають ці точки на рис. 4.4 і з'єднують їх прямою.

Мал. 4.4. Криві ІТК і ОІ фракції 220-290 оС (наприклад 4.1).

 параметри  варіант
t1 0C
t2 0C

Приклад 4.2. Дана разгонка по Енглером: 10% - t1 = 170 ° С, 50% - t2 = 250, 70% - t3 = 375 ° С. Визначити точки для побудови ОІ по методу Пірумова.

1. Визначають нахил кривої розгону

2. За графіком рис. 4.3. визначають нахил лінії ОІ. Він дорівнює 2,5.

3. За графіком рис. 4.3. визначають точку перетину лінії ІТК і ОІ в залежності від нахилу кривої розгону, рівного 3,4 і температури 50% відгону, рівній 250 ° С. Точка перетину відповідає 30%.

4. По лінії ІТК відбору 30% відповідає 250 ° С (в даному прикладі робимо таке припущення). Для визначення цієї точки треба побудувати за даними розгону лінію ІТК.

5. Обчислюють температуру початку ОІ

Таким чином, для побудови ОІ отримали дві точки: 0% ОІ - 175 ° С і 30% ОІ - 250 ° С.

Мал. 4.3. діаграма Пірумова

Лінію ОІ для залишку - мазуту - будують, визначаючи тангенс кута нахилу лінії ІТК залишку як добуток величини тангенса кута нахилу лінії ІТК нафти на частку залишку в нафти

де  - Масова частка відгону світлих нафтопродуктів.

Температура відгону 50% залишку визначається як сума температури по лінії ІТК, що відповідає частці відгону низкокипящей фракції, і твори величини знайденого кута нахилу лінії ІТК для залишку на 50

де  - Температура, яка відповідає частці відгону світлих фракцій, ° С.

Подальша побудова лінії ОІ для залишку проводять так само, як для нафти.

 параметри  варіант
t1 0C
t2 0C
t3 0C

Приклад 4.3. Знайти кут нахилу лінії ІТК для мазуту і температуру відгону 50% його, якщо  = 4 і температура, відповідна відганяти е- = 60% світлих, дорівнює t = 310 ° С.

Рішення. Знаходять кут нахилу лінії ІТК для мазуту

Температура відгону 50% мазуту

Однак практично для перерахунку лінії ОІ на тиску вище атмосферного використовують наближені методи, засновані на наступних припущеннях: лінії одноразового випаровування при різних тисках паралельні між собою; точка перетину ліній ІТК і ОІ при будь-яких тисках відповідає одному і тому ж відсотку відгону. При такому допущенні для побудови лінії ОІ при тиску, відмінному від атмосферного, досить перерахувати температуру точки перетину ліній ІТК і ОІ на відповідний тиск (див. Додаток 1) і через отриману точку провести пряму, паралельну лінії ОІ при атмосферному тиску.

 параметри  варіант
 tg ? ІТК  2,5  3,5  4,5  5,5  6,5
е- %
t 0С

 




синтетичні волокна | І МАТЕРІАЛЬНІ РОЗРАХУНКИ ХІМІКО-технологічних процесів | Матеріальний баланс на 1т окису етилену | Відбувається подальше хлорування | Матеріальний баланс хлоратора бензолу (1т хлорбензолу) | Утворилося відповідно до заданого мольному співвідношенні | Рівновага ХІМІКО-технологічних процесів | ПРОЦЕСІВ | Кількість членів у правій частині рівняння (3.18) має відповідати числу індивідуальних компонентів, що змінили в апараті (в ході процесу) свій фазовий стан. | масообмінних процесів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати