Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Физико-химические свойства сырья. № компонента Пределы выкипания фракции % масс. tср



 

№ компонента Пределы выкипания фракции % масс. tср, oC Мi % мольн.
28-55 2,17 41,5 74,172 6,14 0,6449
55-82 2,29 68,5 85,242 5,63 0,6778
82-85 0,37 83,5 92,022 0,84 0,6953
85-101 1,97 93,0 96,549 4,28 0,7061
101-140 7,57 120,5 110,670 14,35 0,7356
140-180 10,39 160,0 133,600 16,31 0,7736
180-240 9,73 210,0 167,100 12,21 0,8142
240-350 16,70 295,0 235,525 14,87 0,8670
350-К.К. 48,81 455,0 403,525 25,37 0,9281
Итого - - - -

 

Минимальное число теоретических тарелок

Проведём расчет методом температурной границы деления смеси.

Для этого определяем мольный отбор дистиллята Е' по отношению к сырью:

,

где D' и F' – мольный расход дистиллята и сырья в колонне, кмоль/ч.

В нашем случае Е' принимаем равным сумме мольных долей первых трёх фракций, которые должны пойти в дистиллят:

 

Е' = 6,14+5,63+0,84=12,61%мольн.=0,1261кмоль/ч

 

Определяем самую тяжелую фракцию, которая должна пойти в дистиллят – это третья фракция 82-85оС. Задаемся степенью извлечения этой фракции в дистиллят φD3 = 0,85. Это означает, что 85% этой фракции от потенциального её содержания в нефти пойдёт в дистиллят. В общем случае, чем выше степень извлечения фракции, тем больше требуется теоретических тарелок в колонне.

 

Степень извлечения этой фракции в остаток φW3:

 

φW3 =1 - φD3 = 0,15

 

Содержание данной фракции в дистилляте и в остатке рассчитываем по формулам:

 

= 0,85·0,84/0,1261= 0,056622

=0,15·0,84/(1-0,1261)= 0,001442

Рассчитываем коэффициент распределения ψiэтой фракции:

 

Принимаем среднее давление в колонне Pср=4,5 ат = 0,45 МПа.

 

Определяем температурную границу деления смеси. Температурная граница – это значение температуры ТЕ, находящееся между значениями температур кипения при рабочих условиях двух фракций, лежащих по разные стороны воображаемой линии деления нефти. Эти фракции называются ключевыми. В первом приближении значение ТЕ можно найти как среднее арифметическое между температурами кипения этих ключевых фракций.

В нашем случае ключевыми фракциями являются третья и четвёртая фракции: 82-85оС и 85-101оС. При среднем давлении в колонне Рср находим температуры кипения этих фракций - Т3 и Т4. Для расчётов используем уравнение Ашворта.

 

Определяем функцию f(То) всех фракций по формуле:

 

,

 

где То – средняя температура кипения фракции при атмосферном давлении (Таблица 3), К

Например, для первой фракции 28-55оС:

 

7,487588

 

Результаты расчетов для всех фракций приведены в Таблице 4.

Таблица 4

 

Значения параметра f(То) фракций

 

Параметр Значение параметра
f(T0)1 7,487588
f(T0)2 6,514580
f(T0)3 6,051664
f(T0)4 5,782779
f(T0)5 5,095140
f(T0)6 4,296857
f(T0)7 3,519170
f(T0)8 2,585571
f(T0)9 1,545104

 

Вычисляем параметр f(Т) для ключевых фракций по формуле:

 

,

 

где Рср – среднее давление в колонне, ат

 

= 4,576656

 

=4,373308

 

 

Температура кипения фракции при данном давлении:

 

, К

 

Получаем Т3 = 418,04 К, Т4 = 428,78 К.

 

Истинная величина ТЕ находится между Т3 и Т4 и определяется методом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим условиям:

 

Расчет выполняется с помощью программы MicrosoftExcel.

425,608 К

 

f(TE)= 4,431962

 

 

Рассчитываем при температуре TE коэффициенты относительной летучести aiвсех фракций:

;

где Рi – давление насыщенных паров фракции определяем по уравнению Ашворта при температуре TE, ат:

 

;

Например, для первой фракции:

 

1= =2,757239

 

 

Результаты расчетов представлены в Таблице 5.

 

Таблица 5

Коэффициенты относительной летучести фракций при температуре ТЕ

 

Обозначение параметра Значение параметра
1 2,75724
2 1,59788
3 1,15899
4 0,93933
5 0,49615
6 0,18303
7 0,04484
8 0,00271
9 0,00000219

 

Определяем минимальное число теоретических тарелок в колонне:

 

= lg(39,2663)/lg(1,15899)=24,87629

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.