ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава III. Испарение и конденсация из "Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Издание 2" Рассмотрим многокомпонентную систему, состоящую из п- - 1) компонента, из которых п полностью взаимно растворимы, а компонент г не растворяется в остальных компонентах. Такой случай часто встречается в нефтепереработке при перегонке и ректификации углеводородов в присутствии водяного пара. [c.87] Для рассматриваемой системы возможны два случая с насыщенным и перегретым компонентом г. [c.87] В случае, когда система находится в присутствии насыщенного компонента 2, число степеней свободы такой системы /. = (я + 1) + 2 — 3 = п, т. е. равно числу взаимно растворимых компонентов в системе. [c.87] Поскольку система имеет п степеней свободы, необходимо задать, например, давление, температуру и (п — 2) концентрации в одной из фаз, чтобы определить все другие параметры системы (в данном случае (п + 2) концентрации). [c.87] Состав паровой фазы такой системы можно характеризовать либо относительно всех (д -4- 1) компонентов, входящих в систему, либо по отношению к п взаимно растворимым компонентам. В последнем случае равновесная концентрация любого компонента у1 будет определяться всеми концентрациями х,-, I — = 1, 2,. .., п взаимно растворимых компонентов, находящихся в жидкой фазе. [c.87] Общее давление насыщенных паров такой системы равно сумме давлений насыщенных паров взаимно растворимых компонентов (углеводородной смеси) / и насыщенного водяного пара рг, т. е. [c.87] Для равновесной системы, состоящей из паровой и жидкой фаз, давление насыщенных паров рт равно внешнему давлению я, т. е. [c.88] Таким образом, уравнение изотермы жидкой фазы может быть записано так же, как и для взаимна растворимых жидкостей [см. уравнение (II, 18)], если за величину внешнего давления принять я —р . Поэтому процессы перегонки и ректификации, осуществляемые в присутствии насыщенного водяного пара, протекают так же, как и в случае снижения общего давления системы на величину р . [c.88] Следовательно, расчет равновесных составов паровой и жидкой фаз может быть выполнен по уравнениям (II, 21) и (11,22) при давлении я — р.. [c.88] В системе с перегретым водяным паром или инертным газом имеются только две фазы —жидкая и паровая. Поэтому число степеней свободы такой системы L = га + 1, т. е. равно общему числу компонентов в системе. Для расчета такой системы могут быть использованы вышеприведенные уравнения, в которых р — давление перегретого водяного пара (инертного газа) при заданной температуре процесса t. [c.88] Поскольку парциальное давление насыщенного водяного пара больше, чем перегретого, более выгодно применять насыщенный водяной пар. Однако чтобы исключить образование конденсата в системе, применяют перегретый водяной пар или инертный газ. [c.88] Образующийся при перегонке отгон в паровой фазе, который обогащен НКК, подвергают конденсации. [c.89] Испарение жидкости или конденсацию паров осуществляют различными способами однократным, многократным и постепенным. [c.89] Однократное испарение (ОИ) и однократная конденсация (ОК). [c.89] Эти процессы характеризуются тем, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы не разделяются до окончания процесса, а при достижении конечной температуры их разделяют в один прием, однократно. При этом принимают, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы находятся в состоянии равновесия. Примером процесса ОИ является частичное испарение жидкого сырья, поступающего в ректификационную колонну из трубчатой печи. [c.89] Многократное испарение и многократная конденсация. Эти процессы состоят в неоднократном повторении процессов ОИ или ОК с целью более полного разделения исходной смеси. Так, многократное испарение состоит из повторяющегося процесса однократного испарения. Образовавшиеся при испарении пары отделяют в несколько ступеней. Причем во второй ступени осуществляется ОИ жидкой фазы, образовавшейся в первой ступени, а в третьей ступени — ОИ жидкости, поступающей из второй ступени разделения, и т. д. Соответственно при многократной конденсации на последующую ступень разделения поступают пары, оставшиеся после отделения от них конденсата на предшествующей ступени разделения. [c.89] Вернуться к основной статье