ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация многокомпонентных смесей из "Математическое моделирование основных процессов химических производств" Модель ректификационной колонны основывается на следующих допущениях 1) паровая фаза принимается идеапьной 2) жидкость на тарелке полностью перемешана. [c.245] При расчете равновесия жидкость — пар отклонение от идеальности жидкой фазы учитывается с помощью коэффициента активности у, определяемого как функция состава и температуры по уравнению ККТЬ, либо по другому подходящему уравнению. [c.246] Для принятого математического описания процесс моделирования заключается в решении системы уравнений при заданной совокупности внешних условий. Обычно различают два типа внешних условий. [c.247] Таким образом, проектная задача является более общей и включает в себя проверочную. В результате решения проектной задачи определяют число тарелок в колонне флегмовое число и тарелку ввода питания, соответствующие минимуму приведенных затрат и обеспечивающие выделение целевого продукта заданного качества диаметр колонны межтарельчатое расстояние тип тарелок и проверку их работоспособности толщину обечайки колонны расход пара и жидкости в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны тепловую нагрузку на кипятильник и дефлегматор колонны состав продуктов разделения экономическую оценку проекта с указанием величины приведенных затрат, эксплуатационных и капитальных затрат стоимости греющего пара и охлаждающей воды. [c.247] В уравнениях (6.I01), (6.102) В - длина сливной планки расход жидкости на едикицу длины сливной планки F ep -- объем перелива h — высота жидкости в переливном устройстве — высота переливной планки М - высота подпора жидкости над переливом. [c.248] Исходя из тепловых нагрузок на кипятильник и дефлегматор, рассчитьшают требуемые расходы греющего пара и охлаждающей воды. [c.249] Для оценки капитальных затрат на колонну по эмпирическим соотношениям рассчитывают вес отдельных элементов колонны, а затем вес всей колонны. [c.249] Математическое описание кипятильника и дефлегматора. Математическое описание этих элементов обычно может строиться на основе гораздо более приближенных моделей, чем математическое описание колонны, поскольку удельный вес разделительной способности этих элементов относительно мал по сравнению с разделительной способностью, достигаемой установкой в целом. [c.249] Кипятильник. В качестве гидродинамической модели кипятильника колонны обычно принимают модель идеального смешения. Это допущение, как правило, оправдано для большинства типов кипятильников вследствие интенсивного перемешивания, происходящего в объеме жидкости при ее кипении. [c.249] Первые три типа представляют собой разновидности кипятильников, принцип работы которых основан на подводе теплоты с помощью специальных обогревателей, выполняемых обычно в виде обогреваемых рубашек, змеевиков, экранов и т.д. [c.250] Четвертый тип кипятильников — с подводом острого пара — дает наиболее экономичное решение проблемы получения пара в колонне, поскольку при этом отсутствует необходимость в специальных обогревателях, имеющих определенную поверхность, и, кроме того, отсутствуют теплопотери с отработанным теплоносителем. [c.250] Кипятильник полного испарения не обладает разделительной способностью и состав уходящей из него жидкости равен составу поступающей. [c.250] Гидродинамика конденсаторов, как правило, весьма сложна для точного описания. Однако для целей моделирования ректификационных установок обычно достаточно рассматривать конденсатор как обычный аппарат с полным перемешиванием. [c.252] Для парциального конденсатора температура флегмы, подаваемой на орошение колонны, обычно предполагается равной температуре ее кипения и ее теплосодержание определяется исходя из состава сконденсированной жидкости. [c.253] Из определения локальной эффективности ясно, что данная величина характеризует степень достижения равновесия в массообменном элементе. При большой скорости массопередачи (коэффициент массопередачи стремится к бесконечности) концентрация фазы у ) на выходе будет стремиться к равновесной ур(у Ур) и локальная эффективность массопередачи будет стремиться к единице. Наоборот, при убьшающей скорости массопередачи (коэффициент массопередачи стремится к нулю) концентрация фазы на выходе у будет стремиться к входной концентрации и локальная эффективность массопередачи будет стремиться к нулю. Таким образом, локальная эффективность является прямой характеристикой скорости массопередачи в элементарном объеме массообменного пространства. [c.253] Модель движения пара в ма с с о о бмеином про-с транстве. В подавляющем большинстве практически используемых математических описаний разделительной способности тарелок для характеристики движения парового потока в массообменном пространстве тарелки используется модель идеального вытеснения. [c.256] Основное уравнение этой модели имеет вид 6 У 4у( . [c.256] Таким образом, при идеальном перемешивании жидкости на тарелке эффективность тарелки (к.п.д. по Мэрфри) равна локальной эффективности массопередачи. [c.257] Ячеечная модель движения жидкости на тарелке. В соответствии с ячеечной моделью вся длина потока жидкости на тарелке разбивается на п ячеек идеального перемешивания (рис. 6.8). [c.259] В уравнении (6.172) - плотность жидкости F - площадь сечения потока жидкости на тарелке. [c.260] Вернуться к основной статье