ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод постоянного состава из "Многокомпонентная ректификация" Тепловые балансы применяются для определения величин потоков в колонне. При сочетании тепловых балансов с методикой Тиле и Геддеса расчет с заданным приближением проводят, исходя из соотношения / и температурных профилей (см. главу IV), и получают улучшенные значения составов и температур. Эти данные используют для указанных расчетов по уравнениям теплового баланса (У,3) и (У,4)- Полученные величины потоков применяют для нахождения факторов извлечения и от-ларки при следующем приближении. [c.122] В действительности часто возникают раскачки , которые требуют применения первой форсирующей процедуры. [c.123] В числовых примерах, где количества потока (в люль) приняты постоянными, найденные значения В были меньше или больше заданной величины В. Соответственно этому рассчитанные температурные профили оказывались завышенными или заниженными. Оптимальный из применяемых для следующего приближения профилей лежит где-то между этими двумя значениями, что и привело к разработке усредняющей процедуры. [c.123] При этой процедуре берется среднее значение между рассчитанным профилем (начиная со второго) и профилем, использованным в начале данного приближения. Известно, что для систем со сравнительно узким интерва.чом температур кипения питающей смеси сходимость до искомого значения В была настолька быстрой, что использование усредняющей процедуры для профиля не вызывало заметного уменьшения или з величения числа необходимых приближений. В системах со сравнительно широким интервалом температур кипения питающей смеси число приближений, требующееся для пол ения значений В нужной точности, значительно сокращается при работе со средними величинами. В главе IV показано, что в случае, когда питание состоит почти полностью из очень легкого компонента, для которого значение К мало зависит от температуры, следует применять дополнительные ограничения к изменениям температур при осуществлении последовательных приближений. [c.123] Вторая форсирующая процедура применяется для обеспечения стабильности мольных потоков при расчете с тепловыми балансами. Установлено, что отклонения вычисляемых значений В от заданной величины увеличивались при введении в расчет тепловых балансов. Частично это объясняется незначительной разностью между большими числами, имеющейся в выражении для определения потоков жидкости или пара. [c.123] Применение этой процедуры свидетельствует о том, что, хотя для легко решаемых задач не требуется введения ограничения ни на температуры, ни на величины потоков, при более трудных задачах для получения желаемого результата необходимо вводить 10%-ное (1,1 и 1/1,1) или 2,5%-ное (1,025 и 1/1,025) ограничение так же, как и принимать среднее значение для температурных профилей. Большинство задач решено за семь приближений в задачах, где требовалось больше семи приближений, изменения потоков пара между следующими одно за другим приближениями были меньше, чем принятые граничные величины. [c.124] При применении первой форсирующей процедуры (усреднение температурных профилей) энтальпии чистых компонентов для среднего температурного профиля вычисляли по уравнениям (V,2) и (V,l). Величины энтальпий жидкости и пара [уравнение (V,2)] определяли через значения получаемые при помощи 0-метода по уравнению (IV,9). Значения аГу,. вместе со значениями Kj. (которые определялись по температуре кипения) дают величины Hj., используемые при нахождении энтальпии потока пара [уравнение (V,l)l. [c.124] Возможно определение энтальпий потока пара через составы пара, вычисляемые на основе 0-метода [уравнение (IV,10)]. Было установлено, что расчет энтальпий этим способом не имеет существенного преимущества. [c.124] Константы равновесия К, применяемые при расчете факторов извлечения и отпарки для следующего приближения, определяются при среднем температурном профиле, для этой же цели используются значения потоков пара и жидкости, полученные при помощи форсирующих процедур. [c.124] В следующих ниже примерах расчеты проводились снизу вверх и сверху вниз по колонне (см. главу IV). В главе VI показано, что такой подход сводит к минимуму расхождения в балансе. [c.124] Обычный метод составления тепловых балансов и применение форсирующих процедур иллюстрируются решением примеров, перечисляемых в табл. 20 и 21. Решение первых двух примеров дается подробно, для остальных приводятся конечные результаты. [c.124] Данные примеры взяты для того, чтобы показать влияние интервала температуры кипения и агрегатного состояния питания, количества тарелок и первоначально принятого температурного профиля на число приближений, которое требуется для достижения сходимости. В примере V- приведены компоненты, характеризующиеся узким интервалом кипения в сравнении с компонентами из примера У-2. Последний является небольшим видоизменением задачи по стабилизации бензпна. [c.125] В примере V- наблюдаем быструю сходимость прп помощи 0-метода бе.з применения форсирующих процедур (табл. 22), для решения примера У-2 возникает необходимость использования обеих форсирующих процедур (табл. 23). [c.126] Влияние второй форсирующей процедуры для примеров У-1 и У-2 показано в табл. 24. [c.126] К системам, описанным в примере У-1, не применяли ограничения второй форсирующей процедуры, так как все рассчитанные величины потоков оказываются в допускаемом интервале значений. В табл. 25 показано распределение компонентов в продуктовые фракции, которое было получено в этих двух примерах. [c.126] Из табл. 26 ясно, что число приближений, необходимое для получения решения с желаемой точностью, почти не зависит от первоначально принятого температурного профиля, количества тарелок и агрегатного состояния питания. [c.126] Из сравненйя данных, приведенных в табл. 22 и 26, следует, что применение форсирующих процедур при решении примера V- повысило число приближений, требуемых для получения В с заданной точностью. Несмотря на то что скорость сходимостп относительно легких задач не уменьшается, применение форсирующих процедур целесообразно, так как расширяет круг задач, решение которых оказывается возможным. [c.127] Соответствующие значения для потоков пара и жидкости в укрепляющей и исчерпывающей секциях вычисляют при помощи материального баланса [уравнения (У,3) и (У,4)]. Нагрузку на кипятильник рассчитывают по общему тепловому балансу [уравнение (У,5)]. [c.130] Вернуться к основной статье