ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение двухслойных щелевидных тарелок в промышленных абсорбционных и ректификационных колоннах. Б. К. Марушкин, Резванов из "Технология нефти и газа - вопросы фракционирования" Практически десорбция углеводородных газов из раствора их в абсорбенте характеризуется температурным режимом, близким к изотермическому, та как отгон составляет обычно лишь небольшую часть жидкости, вводимой в десорбер. В связи с этим результаты расчета десорбции при бесконечно большем числе тарелок интересны не только теоретически, но и практически, так как по данным о минимальной подаче десорбента (инертного газа) можно выбрать реальное значение подачи инертного газа при конечном числе тарелок. [c.59] Константы фазового равновесия компонентов равны 1 = 0,93 2=0,51. [c.61] Мольная доля инертного газа ин. п= 1— /1п—г/2п =0,9280. [c.61] Таким образом, -СвНю полностью десорбируется при подаче 0,9978 моль инертного газа. [c.61] Отсюда количество остатка жидкости 1=0,9226 моль. [c.61] Общая подача инертного газа ( о=0,9978 + 0,6346 = = 1,6324 моль. [c.61] Широко известные методы расчета десорбции по Кремсеру и Франклину—Хортону (1], хотя и строятся на концепции теоретической тарелки, однако ипнорируют необходимость соблюдения условий теплового баланса для тарелок — температуры на тарелках либо принимают постоянными, либо находят по эмпирическим формулам. [c.62] Можно рекомендовать более точный расчет методом от тарелки к тарелке , е котором В се внешние и внутренние потоки аппарата находят по условиям фазового равновесия, материального и теплового баланса. Метод расчета десорбции многокомпонентной смеси аналогичен расчету ректификации бинарных смесей в присутствии водяного пара [2]. [c.62] Расчет остальных тарелок аналогичен. Если окажется, что отгон с самой верхней тарелки совпадает по температуре и составу с показателями, найденными из общего материального и теплового балансов (исходя из принятого количества, состава и температуры остатка), то расчет на этом заканчивают. В про-ТИВ.НОМ случае потарелочный расчет необходимо повторить, приняв новые значения количества, состава и температуры остатка. [c.63] По указанной методике расчета можно выявить такие особенности процесса, которые приближенными методами не обнаруживаются. [c.63] Значения констант фазового равновесия и энтальпии при 150 и 140°С приведены в табл. 1. Ожидается узкий интервал изменения температуры в колонне, поэтому промежуточные значения констант и энтальпии находят линейной интерполяцией. [c.63] Результаты расчета представлены в табл. 2 и 3. [c.63] При указанном режиме десорбции извлекается 0,968 н-пентана от потенциала (по Кремсеру, 0,935). Обращает на себя внимание ход изменения температуры по тарелкам на верхних тарелках жидкость сильно охлаждается при переходе книзу охлаждение уменьшается, а на самой нижней тарелке вновь усиливается. Это явление можно объяснить усиленной испаряемостью адсорбента в струе свежего водяного пара. [c.63] Другой характерной особенностью процесса является резкое увеличение количества углеводородных паров по ходу движения водяного пара. [c.64] При расчете числа равновесных тарелок фактическое изменение состава фаз на тарелках может не совпадать с расчетным, в частности, из-за того, что схема реального контактирования фаз на тарелках включает элементы противоточного, прямоточного и перекрестного движений, которые. не эквивалентны равновесному контакту полного перемешивания [27, 28]. Поэтому результаты ректификации с любым числом равновесных тарелок, строго говоря, не эквивалентны результатам ректификации в реальной коло нне. Поэтому при расчете числа равновесных тарелок должны быть приняты те или иные допущения, когда лишь часть показателей реальной ректификации точно эквивалентна этим же показателям ректификации с рав-новеоными тарелками. Практически предложено вести расчеты равновесных тарелок либо по совпадению отношения концентраций ключевых компонентов, либо по равенству групповых концентраций [10, 26]. В некоторых случаях число равновесных тарелок находят по наилучшему совпадению ИТК. Но этот вариант, как указано ранее, не имеет однозначных условий расчета, а понятие наилучшее совпадение экспериментальной и расчетной ИТК субъективно. [c.65] В связи с тем что в основе любого варианта оценки эффективности тарелок лежит изменение количеств потоков компонентов по реальным тарелкам, наиболее точное нахождение этих потоков является одной из важных задач при обследовании работы реальной колонны. Сравнительно большие погрешности в определении этих потоков зачастую приводят к резким колебаниям расчетных значений эффективности на соседних тарелках, работающих в сходных условиях [7, 9, 10, 15]. Иногда получаются отрицательные значения эффективности [7]. [c.65] Количество компонента, проходящего ту или иную тарелку, находят косвенным путем — расчетами по внешним потокам. Возможны следующие источники погрешностей в расчете величины потоков компонентов внутри колонны. [c.65] При этом экспериментальная кривая отклоняется от гипотетической так, что последняя имеет более крутой общий наклон, т. е. экспериментальная кривая показывает заниженное содержание низкокипящих и завышенное — высококипящих компонентов. Кроме того, следует учесть, что в нефтяных фракциях и продуктах нефтехимических процессов обычно присутствуют ароматические углеводороды, образующие с насыщенными углеводородами азеотропные смеси. Для разделения таких смесей их предварительно разделяют на ароматические и неароматические углеводороды при помощи абсорбционной хроматографии, а затем разгоняют на ректификационной колонке [16]. [c.66] При этом из-за смещения температурной границы разделения сырья концентрации ключевых компонентов смещаются в противоположные стороны, например, если дистиллят облегчается, то концентрация низкокипящего ключевого компонента на тарелках увеличивается, а высококипящего — уменьшается. [c.66] Наибольшая чувствительность изменения концентраций ключевых компонентов во внутреиних потоках при колебании режима — существенный недостаток расчета числа равновесных тарелок по ключевым компонентам. Для уменьшения влияния колебания режима на точность данных обследования колонны пробы рекомендуется отбирать в течение сравнительно продолжительного времени [13, 27]. [c.67] Вернуться к основной статье