Материальные и тепловые балансы колонны в целом

При расчете процесса ректификации любой колонны вначале составляются уравнения материально-тепловых балансов всей установки в целом и отдельных аппаратов. Далее определяются 50 [c.50]

Приняв орощение (фенольная вода) колонны К-5 в количестве 1 1 к азеотропной смеси, выходящей из колонны, и температуру орошения 40°, можно составить материальной и тепловой балансы колонны с целью определения недостающего количества тепла для нормальной работы колонны и, следовательно, выявить основную нагрузку на печь. [c.142]

Целью технологического расчета массообменного аппарата является определение технологического режима, т. е. рабочего давления в аппарате, температур всех внешних потоков, а также нахождение числа теоретических тарелок и флегмового числа, обеспечивающих заданное разделение исходного сырья. В процессе технологического расчета определяются материальный и тепловой балансы колонны и внутренние потоки пара и жидкости по высоте колонны. [c.325]

МАТЕРИАЛЬНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ БАЛАНСЫ КОЛОННЫ В ЦЕЛОМ [c.318]

Дальнейший расчет второй колонны можно вести обычным путем, применяя графическую или аналитическую методику. На рис. VI.11 показаны все связи между фигуративными точками основных потоков паров и жидкостей рассматриваемой схемы, вытекающие из материальных и тепловых балансов как схемы в целом, так и ее отдельных частей. [c.292]

Из материального и теплового баланса всей установки в целом можно легко показать, что на тепловой диаграмме точка Ь" х , /г, ) лежит на одной прямой с полюсами 1 и д 7/отгонных секций обеих колонн. Здесь [c.293]

Для полного и ясного представления картины происходящего в колонне процесса, необходимо и достаточно знать для каждой отдельной его стадии, в частности, и для всего процесса в целом количественно-качественные показатели, устанавливаемые уравнениями материального баланса, и энергетические показатели, определяемые тепловым балансом. [c.69]

Расчет полых абсорбционных колонн можно производить с достаточной для практических целей точностью, используя уравнения материального и теплового баланса и такие показатели процесса, как число единиц переноса [86] [c.260]

При ректификации многокомпонентной смеси материальный и тепловой балансы для колонны в целом можно составить таким же образом, как и при ректификации бинарной смеси то же самое относится и к материальному балансу для любого г-го компонента многокомпонентной смеси или для суммы нескольких компонентов. [c.165]

При моделировании статики процесса разделения методом ректификации необходимо определить составы, температуры и расходы потоков вещества в различных точках колонны и вспомогательных аппаратов, входящих в промышленную установку. Для получения такого объема информации требуется произвести большое число вычислений, что доступно только мощным вычислительным машинам. Программа компонуется из отдельных подпрограмм — блоков. Попытаемся описать как структуру ее нескольких основных элементов (блоков программы), так и метод построения самой программы расчета материального и теплового балансов системы в целом. [c.164]

Вопрос о необходимой полноте математического описания процессов решается дифференцированно в зависимости от целей и задач проектирования. Так, при выборе схемы разделения целесообразно использовать приближенное математическое описание процессов при определении технологического режима и параметров разделения по отдельным аппаратам в большинстве случаев бывает достаточно применения точных термодинамических расчетов, т. е. методов расчета, основанных.на решении системы уравнений материального и теплового балансов и фазового равновесия. Кинетический расчет аппаратов, учитывающий влияние реальной. гидродинамической обстановки и конечных скоростей тепло-массопередачи на эффективность процесса, целесообразно использовать при таких условиях разделения, когда применение других методов расчета приводит к незначительным расхождениям с фактическими данными о работе промышленных колонн, например, при разделении сильно неидеальных смесей, при необходимости точного определения содержания примесных компонентов в продуктах, при уточнении нагрузок по сечениям колонны и т. д. [c.26]

Математическое описание процесса массо - теплообмена, протекающего на отдельной тарелке ректификационного аппарата, включает в себя уравнения общего и покомпонентного материальных балансов, уравнения теплового баланса, уравнения парожидкостного равновесия и кинетические уравнения, количественно описывающие принятый механизм распределения массовых и тепловых потоков между контактирующими фазами. Поскольку все тарелки массообменных аппаратов связаны между собой, уравнения математического описания для отдельных тарелок должны согласовываться друг с другом и отвечать совокупным условиям, то есть материальным и тепловым балансам для колонны в целом. Для сложных схем ректификации (схемы со связанными материальными и тепловыми потоками) связь между отдельными тарелками системы и пакетами тарелок (секциями) существенно усложняется в сравнении с простыми колоннами, что также самым непосредственным образом влияет на [c.5]

Других дополнительных сведений не удается извлечь из уравнений материального баланса отгонной колонны в целом, и поэтому уместно перейти к рассмотрению уравнения ее теплового баланса. [c.192]

Принятие той или иной неизвестной величины имеет определяющее значение для режима работы укрепляющей колонны и поэтому необходимо отчетливо представлять характер того влияния, которое оказывает изменение одной из этих величин на другие. Так, из рассмотрения уравнения (VI. 3) легко заметить, что с уменьшением состава Хд нижней флегмы, иначе говоря, с утяжелением ее уменьшается при прочих равных условиях и ее вес RjL и, следовательно, на основании уравнения (VI.1) увеличивается вес DjL верхнего продукта колонны. Отсюда ясно, что, наоборот, повышение веса дестиллата DjL должно иметь следствием понижение состава Хд нижней флегмы укрепляющей колонны. Далее из уравнения (VI. 4) можно заключить, что увеличение состава верхнего продукта влечет за собой при прочих равных условиях понижение его веса и, следовательно, увеличение веса нижнего продукта. Из материального баланса укрепляющей колонны в целом не удается извлечь других дополнительных сведений, и поэтому уместно перейти к рассмотрению ее уравнения теплового баланса. [c.232]

Таким образом, на основе соотношений материального и теплового балансов укрепляющей колонны в целом возможно сделать ряд важных выводов относительно связи и взаимозависимости между составами целевых продуктов и энергетическими факторами, регулирующими режим ее работы. В дальнейшем эта связь будет изучена глубже. [c.236]

Из материального баланса полной колонны в целом не удается извлечь других дополнительных данных, и поэтому перейдем к рассмотрению ее теплового баланса. [c.282]

При рассмотрении неполных ректификационных колонн порядок анализа их работы состоял в том, что, покончив с материальным и тепловым балансами всей колонны в целом, мы приступали к изучению отдельных секций для выявления соотношений, связывающих элементы ректификации на любом уровне колонны. Придерживаясь того же принципиального подхода и при изучении полной ректификационной колонны, легко заметить, что основной интерес представляет анализ лишь питательной секции полной колонны, так как нижняя и верхняя секции ее представляют собой типичные отгонную и укрепляющую колонны, уже изученные ранее. [c.284]

Материальный баланс колонны в целом не дает ничего нового и приводит к уже известным соотношениям. Тепловой же баланс формально запишется по-другому [c.316]

Для определения основных материальных и энергетических соотношений, управляющих работой колонны в целом и секций ее в отдельности, используется обычный метод материальных и тепловых балансов. В последующем изложении постоянные по всей высоте отдельных секций колонны разности теплосодержаний встречных на одном уровне потоков паров О,+ 1 и флегмы отнесенные к единице веса постоян- [c.318]

Для определения соотношения, связывающего состав а и теплосодержание Qo единицы веса смеси L обоих питаний Li и L2 колонны с величинами 61 и 62 и составами Хр, остатка R и Уд ректификата D, составляются для всего объема колонны уравнения материального баланса общего веса потоков и веса содержащегося в них компонента. Совместное решение этих уравнений с уравнением теплового баланса определит искомое соотношение. Для колонны в целом [c.319]

Составление материального баланса цикла синтеза является первой стадией расчета агрегата синтеза аммиака. Цель материального расчета — определение количества и состава газовой смеси в узловых точках цикла. Эти данные необходимы для последующего расчета оборудования агрегата синтеза (составления тепловых балансов и определения теплообменных поверхностей колонны синтеза и конденсационных систем установления основных размеров циркуляционных нагнетателей и т. п.), а также для вычисления расхода свежей газовой смеси на 1 т готовой продукции при заданных условиях процесса. [c.46]

Так же как и в теплообменнике, температура и состав газов, выходящих из конденсатора, зависят не от состава или количества флегмы, а от материального и теплового балансов дестилляционной колонны, т. е. от расхода пара состав конденсата устанавливается в соответствии с составом проходящих газов. Вследствие этого бесполезно стремиться к лучшему обогащению аммиаком газа, проходящего через конденсатор, за счет массообмена, т. е. за счет мероприятий, направленных к улучшению контакта газа и конденсата. Этой цели можно достигнуть лишь за счет улучшения теплообмена между газовым потоком и нагреваемой жидкостью. [c.248]

Нижняя и верхняя секции полной колонны работают совершенно так же, как если бы они были соответствующими неполными колоннами — отгонной или укрепляющей. Соотношения между количествами и составами встречных фаз, их тепловыми параметрами, подводом или отводом тепла в этих секциях полной колонны представляются темп же уравнениями, которые были выведены для соответствующих неполных колонн. Новые результаты могут получиться лишь из общих материальных и тепловых балансов всей полной колонны в целом и из анализа ее питательной секции, являющейся тем узловым пунктом, в котором связываются паровой и жидкий потоки сырья с потоками флегмы и паров, идущих из нижней и верхней секций. [c.171]

Рассмотрим материальный и тепловой балансы верхней части колонны. С этой целью проведем сечение между п-й и (и+1)-й тарелками колонны, считая сверху, и отбросим часть колонны ниже этогО сечения. Составим материальный баланс этого отрезка колонны вместе с дефлегматором, конденсирующим весь пар. В эту часть колонны (рис. 13-8) с (п-1-1)-й тарелки поступает Vп+ молей паров в час. Стекает с п-н тарелки вниз флегма в количестве 0 молей, и отбирается из дефлегматора О молей дистиллата. Следовательно, общий материальный баланс имеет вид [c.656]

Записанная система уравнений материального, теплового балансов и равновесия позволяет выполнить расчет всех параметров ректификации при разделении многокомпонентной смеси составов продуктов, флегмовых чисел, чисел теоретических тарелок, распределений концентраций и температур по тарелкам колонны и др. Однако вследствие необходимости выполнения большого объема вычислений, их высокой точности и целого ряда особенностей многокомпонентной ректификации, существенно отличающих ее от ректификации двухкомпонентных смесей, в общем случае задача решается лишь итерационными методами с использованием электронных вычислительных машин. [c.167]

Установлением температуры низа колонны определяется равновесная система на нижней — первой — ступени контакта, жидкая фаза которой отводится как целевой продукт, представляющий собой масло, освобожденное от легкого растворителя. Для этой системы известны давление, под которым она находится, температура ее, рассчитанная по уравнению (IX. 84), и, кроме того, известно, что она содержит лишь едва уловимые следы легкого растворителя. Таким образом, известны значения трех ее степеней свободы и поэтому состояние ее вполне определено и значения всех остальных ее свойств могут быть установлены уже чисто расчетным путем. Установив параметры на первой ступени контакта, можно перейти к расчету второй, затем от второй к третьей ступени и так, двигаясь снизу вверх от тарелки к тарелке, попеременно используя соотношения равновесия и материального и теплового балансов, вести расчет до тех пор, пока не будут достигнуты условия, предварительно назначенные для питательной секции. Не всегда удается с одного раза получить удовлетворительный результат, но следует иметь в виду, что во-первых, число теоретических ступеней контакта, требуемое для назначенного разделения, не обязательно должно быть целым числом и, во-вторых, от умения проектиров1иика в значительной степени зависит умелый подбор определяющих факторов, влияющих на режим работы [c.434]

Одним из основных этапов блока расчета величин потоков в комплексе колонн является определение порядка тепловых расчетов колонн. Если каждая колонна имеет собственный кипятильник и конденсатор, то расчет величин потоков в комплексе по колоннам может производиться в любой последовательности [130], поскольку для каждой колонны такого типа предусматривается задание всех выходящих потоков, кроме одного, который определяется из уравнений общего материального баланса. Если же в схеме разделения используются колонны, абсорбцион-но-отпарного типа (рис. 4,А), то необходима разработка специальных методов расчета материальных потоков в таких системах, поскольку при наличии колонн такого типа в них оказываются неопределенными два выходных потока, которые должны быть определены при совместном решении уравнений теплового и материального балансов. Для тех колонн, которые связаны с абсорбционно-отпарными общими потоками и оборудованы собственными кипятильниками и конденсаторами, неизвестный поток уже не может быть определен из уравнений баланса. В этом случае проводится анализ комплекса колонн, на основе которого и определяется та колонна, для которой все выходные, кроме одного, потоки заданы. С этой колонны и начинается расчет потоков в комплексе, последовательно охватывая те колонны, для которых становится возможным расчет всех выходных потоков. Решение задачи развязки расчета величин потоков в комплексе колонн является одной из основных проблем создания универсальных программ моделирования комплексов любой структуры,. С этой целью в системе ДИСТИЛЛЯЦИЯ используется спеццально разработанная программа логического поиска возможной последовательности расчета потоков в колоннах. После проведения расчета величин потоков в комплексе проводится расчет величин пото- [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология