Тарелка материальный баланс

Процесс расчета на автоматической цифровой машине до некоторой степени повторяет процесс ручного счета по ступенчатому методу. В основе его лежит описание процесса ректификации системой алгебраических уравнений. Эти уравнения дают для каждой тарелки материальный баланс разделяемых компонентов. Если принять, что потоки пара и жидкости, выраженные в молярных единицах, в колонне остаются постоянными, то решение системы уравнений баланса позволяет определить состав жидкости 140 [c.140]

Расчет ректификации нефтяных смесей производится путем решения системы уравнений материального баланса, фазового равновесия и теплового баланса на каждой тарелке. Такой расчет называют термодинамическим расчетом и выполняют его на ЭВМ. Особенности расчета ректификации нефтяных смесей обусловлены в первую очередь непрерывным характером разделяемой смеси и специфическими требованиями, предъявляемыми к продуктам ректификации. [c.87]

Материальный баланс после реконструкции колонны приведен в табл. 111.4, а качество продуктов разделения в табл. 111.5. Как видно из этих данных, реконструкция позволила увеличить производительность колонны почти в два раза, получить отбор широкой масляной фракции н. к. — 490°С от потенциала 83—85% при высоком качестве разделения без заметного температурного налегания меж- ду широкой фракцией и гудроном. Специальное устройство ввода сырья в колонну обеспечило высокую степень сепарации гудроновых частиц — унос этих частиц в зоне ввода сырья составил около 34%, при эффективности сепарации сетчатого отбойника 98,5—99,3%- К. п. д. клапанных тарелок составил 30—37 /о при среднем гидравлическом сопротивлении на одну тарелку 5,3—6,7 гПа, нагрузка тарелок по пару составила / 5=1,3—1.5 и нагрузка тарелок по жидкости = = 4,7—5,7 м (м-ч). [c.184]

В связи с полученным результатом возникает задача определения составов потоков, стекающих с тарелки питания ее можно разрешить обычным способом совместного решения уравнений материального баланса секции питания. Это позволит найти концентрации и с помощью которых по уравнениям"(111.128) и (111.130) могут быть рассчитаны числа тарелок в секциях колонны. [c.198]

Подсчет числа тарелок по преобразованной диаграмме удобнее вести от секции питания к концам колонны. Для закрепления определенного режима работы колонны необходимо наряду с назначенным избытком орошения зафиксировать еще одну переменную процесса. Пусть концентрация пропилена во флегме, стекающей с нижней тарелки укрепляющей секции, составляет а =0,550. Тогда концентрация Хт пропилена во флегме, стекающей из секции питания на верхнюю тарелку отгонной части, найдется по материальному балансу [c.205]

Осталось рассмотреть тарелку питания колонны, которую в данном случае следует считать выполняющей функции смесителя и обычной теоретической ступени. Для тарелки питания можно записать одно уравнение материального баланса по общей массе потоков [c.348]

На отдельную теоретическую ступень поступают два неравновесных потока, с которыми связаны 2 (с 4- 2) независимых переменных, а с тарелки отходят два уже равновесных потока, т. е. двухфазная равновесная система с (с - - 2) независимыми переменными. Если учесть еще и потерю тепла в этой ступени, то общее число связанных с ней переменных составит 2 (с + 2) + -1- (с 2) - - 1 = Зс + 7. Число же ограничительных условий или независимых уравнений, связывающих эти переменные, складывается из с уравнений материального баланса и одного уравнения теплового баланса, т. е. составляет (с + 1). Следовательно, для отдельной теоретической контактной ступени остается (Зс -Ь 7) — (с - - 1) = 2с + 6 степеней свободы. [c.350]

Методика расчета состоит в том, что, двигаясь сверху вниз по укрепляющей секции колонны и снизу вверх по отгонной и попеременно используя на каждой тарелке условия парожидкостного равновесия и материальных балансов, приходят к одному и тому же составу фаз па тарелке питания. К сожалению, для этого приходится прибегать к методике последовательных приближений па основе итеративной процедуры, ускоряющей сходимость конечных данных расчета обеих секций колонны. Для систем, близких но своим свойствам к идеальным растворам, можно принять отношение дЮ постоянным в пределах секций колонны. Рекомендуется, задаваясь дополнительно рабочим давлением в колонне, расположением тарелки питания и величиной флегмового числа, вести расчет элементов ректификации в секциях колонны в следующей последовательности. [c.399]

Комбинируя материальный баланс первой тарелки [c.418]

Сочетая материальный баланс объема секции, включающего две верхние тарелки [c.418]

Материальный баланс части секции, включающей три верхние тарелки, приводит к уравнению [c.418]

На комбинированных установках АВТ пятидесятых годов производительностью 1,0 млн. т/год нефти (А-12/1, А-12/1М) блок вторичной перегонки имел одну колонну с 40 желобчатыми тарелками. Учитывая неудовлетворительную погоноразделительную способность блока вторичной перегонки с одной колонной, в дальнейшем эти установки были дооборудованы еще одной колонной аналогичной конструкции. На установках АВТ производительностью 2,0 млн. т/год нефти в блоке вторичной перегонки бензина имелась одна основная и одна отпарная колонна с шестью тарелками. Эти установки также не давали возможность получать узкие фракции нужных качеств, так как в большинстве случаев показатели блоков вторичной перегонки установок АВТ не соответствовали проектным показателям. В проектах последующих типовых установок АВТ предусматривается более эффективная индивидуальная схема блока вторичной перегонки бензина. Материальный баланс блока вторичной перегонки на комбинированной установке ЭЛОУ —АВТ производительностью 3 млн. т/год приведен в табл. 26. [c.161]

Составим материальный баланс сначала для одной теоретической тарелки, потом для двух, затем для трех и т. д., вплоть до п тарелок, т. е. для всего абсорбера. [c.80]

Итак, уравнение материального баланса по молям целевого компонента для первой тарелки (рис. 25, б) [c.80]

Запишем уравнение материального баланса для двух тарелок (рис. 25, б) (первая и вторая теоретические тарелки берутся вместе). [c.81]

Таким образом (4.28) представляет собой уравнение материального баланса для абсорбера с п теоретическими тарелками и связывает начальную и конечную концентрации целевого компонента в газовой фазе с технологическими параметрами процесса и числом теоретических тарелок. [c.81]

Для прямотока соотношение (5.59) для -й тарелки сохраняется, но уравнение материального баланса при полном перемешивании на тарелке имеет вид х/-лг/+1 =1 1 -у ) = С(х 1-х )или с учетом уравнения [c.229]

После этого из материального баланса находят состав жидкости, орошающей данную тарелку, который в то же время отвечает составу жидкости на следующей тарелке, задаются составом газа, покидающим вторую тарелку, и проводят соответствующий расчет для нее и т. д. [c.200]

Для выполнения условия материального баланса на тарелке необходимо, чтобы соотношение в укрепляющей секции было [c.85]

Уравнение материального баланса тарелки [c.130]

Уравнение покомпонентного материального баланса тарелки [c.130]

С учетом (4.60) уравнение материального баланса тарелки (4.57) запишется в виде [c.342]

Основные уравнения материального баланса. Представим себе секцию а1И1арата, изображенного на рис. 20, ограниченную пунктирной линией //, которая включает в себя часть колонны над п-ной тарелкой. Материальный баланс этой секции выражается следующим уравнением [c.703]

Секцию питания ректификационной колонны, разделяющей бинарную смесь, можно рассчитать и чисто аналитическим путем. Как будет показано в последующем изложении, для установления конкретного режима разделения в колонне необходимо, при заданном составе и энтальпии сырья и рабочем давлении по высоте аппарата, назначить еще четыре определяющих иараметра. Так, можно закрепить желательные концентрации уи и хд НКК в дистилляте и остатке и, например, паровое число или величину подвода тепла в кипятильник ( д/-й и концентрацию одного из потоков тарелки питания. Вместо значения ( д/Л можно принять. чюбой из элементов ректификации, связанный с тарелкой питания, ибо и в этом случае рабочий режим разделения в колонне определится полностью. В самом деле, из материальных балансов, связывающих количества и составы потоков, поступающих на тарелку питания и отходящих с нее, можно получить [c.163]

Перейдем к расчету секции питанпя колонны. При назначенном расходе тепла в кипятильнике колонны для определенности режима работы нужно закрепить еще один из элементов ректификации в секции питания. Пусть состав паров, поднимающихся с верхней тарелки отгонной секции, г/л=0,656. Тогда, проведя на тепловой диагралше последнюю оперативную линию 5 ал отгонной секции, можно легко найти концентрацию встречного этим нарам жидкого потока 0,440. Остальные элементы ректификации в секции питания колонны, отвечающие данному закрепленному режиму разделения, можно найти по уравнениям материальных балансов. [c.188]

Пусть над единицей площади тарелки через слой флегмы высотой 2 барботируют пузырьки пара, обогащающиеся НКК за счет его диффузии из жидкой фазы. При установившемся состоянии в условиях, когда переносимый из одной фазы в другую компонент не накапливается вблизи межфазовой поверхности контакта, количество вещества, покидающего одну фазу, должно равняться Т0Л1У К0о1ичеству, которое поступает в другую. На этом основании уравнение материального баланса массообмена на элементарной высоте с1г слоя флегмы представится следующими эквивалентными выражениями (рис. 111.39) [c.210]

Принципиальная схема и графический расчет полной колонны, разделяющей тройную практически идеальную смесь, показаны на рис. .9. Выравненные фигуративные точки сырья Ь, остатка В и дистиллята О, в соответствии с материальным балансом, располагаются на одной прямой. Фигуративные же точки встречных на одном уровне каждой из секций паровых и жидких потоков лежат на оперативных линиях, сходящихся в общий для каждой секции полюс Д или Н. Паровой поток поднимающийся с верхней тарелки отгонной секции, смешивается в общем случае с паровой фазой сырья, поэтому фигуративная точка их смеси располагается на последней оперативной линии DGmgk укрепляющей секции. Жидкий поток gk, стекающий с последней укрепляющей тарелки в секцию ввода питания, смешивается здесь в общем случае с жидкой фазо11 g сырья, поэтому фигуративная точка gm их смеси располагается на последней оперативной линии Rg G отгонной секции. [c.260]

Тарелка питания отличается от обычной тарелки отгонной секции тем, что с ней связан дополнительный пятый материальный поток Ь равновесного сырья, имеющий (с 2) переменных. Поэтому число ее переменных (с учетом еще и теплового потока) составит 5 (с + 2) 4- 1 = 5с 11. Согласно Куоку, жидкое сырье Ь и жидкий поток смешиваются до поступления на тарелку питания, и поэтому должны быть назначены давление и потеря тепла в смесителе, т. е. еще два параметра, что доводит общее число переменных до (5с + 13). Ввиду равновесия между потоками, покидающими тарелку питания, их давления и температуры одинаковы. Эти два условия вместе с с уравнениями материального баланса, одним уравнением теплового баланса и с соотношениями парожидкостного равновесия составляют (2с - - 3) независимых ограничительных условия. Это составляет (5с 4-+ 13) — (2с 3) = Зс Н- 10 степеней свободы для тарелки питания. [c.351]

На рис. VIII.12 нанесены фигуративные точки основных потоков секции питания и первой снизу тарелки укрепляющей колонны, определяемые по соотношениям фазового равновесия и материальных балансов. И здесь координаты концов прямых, и отвечают приведенному [c.395]

Путем сочетания с уравнениями материального баланса секции пптанпя можно привести уравнения ( 111.127) и ( П1.128) к выражениям, удобным для совместного решения без использования составов на тарелке питания. [c.420]

В связи с полученным ре. ультатом ио тикает и дача онределения составов потоков, стекающих с питательной тарелки, которую можно разретнить обычным способом совместного решения уравнений материального баланса секции питания. Это позволит найти концептрации x и Хт, при помощи котор1.1Х по уравнениям (IV. 128) и (IV. 130) могут быть рассчитаны числа тарелок в секцпях колонны. [c.212]

Определение составов фаз на питательной тарелке. Изучение процесса ректификации бинарных систем показало, что сечение ввода сырья в колонну может в известных пределах перемещаться по высоте колонны. Такое же положение сохраняется и прп рокти-фикацип систем многокомпонентных. Поэтому возникает вопрос, какую же из последовательных тарелок, например, отгонной секции считать ее последней тарелкой, на каком уровне колонны прекратить использование соотношений материального баланса отгонной секции и перейти к использованию уравнений баланса укрепляющей. [c.403]

Путем сочетания с уравпения ти материального баланса ггнта-тельной секции моишо привести (VII.160) н (VII.161) к выразке-ииям, удобным для совместного решения без использования составов питательной тарелки. [c.423]

Рассмотрим материальный баланс данного компонента на п-ой тарелке (рис. 16). При очередном впуске порции газа объемом (IV на эту тарелку входит молей этого компонента [с ,—его концентрация в газовой фазе (п—1)-вой тарелки до впуска (толчка) газа]. В результате этого толчка газа из я-ной тарелки выхолит в (п+1)-вую тарелку тот же объем газа с1У, содержащий молей данного компонента. Таким образом, на п-ной тарелке данный компонент остается в избытке (положительном или отрицательном, в зависимости от того, больше или меньше концентрация по сравнению с концентрацией ), равном (с 1—с )й1 молей. Это количество распределяется на п-нон тарелке между газовой и неподвижной фазой, вызывая соответствующие изменения концентраций газовой фазы на и неподвижной фазы на (1Са,гг и изменения соответ. ствуюших количеств компонента на и где и и Од—объемы газа и [c.576]

Наиболее сложным для реализации оказывается второй этап, сущность которого заключается в определении соотношения параметров N, Е я NF, позволяюпщх достигнуть заданной степени разделения. Сложность состоит в том, что практически все известные алгоритмы расчета многокомпонентной ректификации являются итерационными с последовательным уточнением составов по уравнениям материального баланса и потоков — по уравнениям теплового баланса. К тому же в качестве исходных данных необходимо задание конструкционных и режимных параметров (число тарелок М, тарелка ввода питания NF, флегмовое число Н), конечные значения которых при выполнении требований на качество продуктов разделения находятся минимизацией критерия оптимальности типа (7.141). Необходимость многократных расчетов для нахождения оптимального решения является существенным недостатком всех точных моделей. Поэтому любая возможность снижения размерности задачи без потери точности является важной задачей разработки алгоритмов проектного расчета. Ниже рассматривается один из таких алгоритмов, основанный на методе квазилинеаризации. [c.326]

Ранее отмечалось, что одной из важнейших проблем расчета является обеспечение сходимости решения. Неустойчивость решения в значительной степени зависит от накопления ошибок округления вследствие конечности представления чисел в памяти. Особенно существенные ошибки появляются при выполнении операции вычитания сравнимых по величине чисел. Алгоритм, используемый для решения трехдиагональной системы уравнений материального баланса, не содержит операции вычитания сравнимых величин и поэтому обладает устойчивой сходимостью. Тем не менее при наличии зон постоянных концентраций возможна колебательность решения, устранить которую в большинстве случаев удается с помощью форсирующих процедур. Скорость сходимости и затраты машинного времени на решение существенно зависят от числа компонентов разделяемой смеси, числа тарелок и в меньшей степени от начального приближения. Существенным является также выбор метода определения равновесной температуры, так как эта операция выполняется на каждой итерации и для каждой тарелки. [c.341]