Ректификация оптимальная схема

Рис. 1У-39. Области оптимальности схем ректификации смеси бензол — толуол — ксилолы при чистоте бензольной ксилольной фракций 99% и толуольной фракции (а и б — схемы ректификации по рис. 1У-38).

Таблица 1У.20. Результаты синтеза оптимальной схемы ректификации смеси бензол — толуол — ксилолы

Для синтеза и анализа оптимальных схем разделения требуется разработка специальных методов и алгоритмов моделирования химико-технологических систем на ЭВМ, а также осмысливание и обобщение опыта применения процессов перегонки и ректификации, рассмотрение результатов синтеза и анализа типовых процессов разделения. [c.6]

Одним из способов решения этой проблемы является выбор оптимальной схемы разделения [105,167,1 91,2 14 . Наиболее экономичными считались схемы разделения смесей в сложных колоннах с полностью связанными материальными н тепловыми потоками [154,164,168,296,387]. В таких схемах предусматривается предварительная ректификация смеси в секциях нечеткого разделения с последующим выделением конечных продуктов в секциях для четкого разделения [92,113,231,233, 289,290]. [c.2]

Этап 4. Применение глобальной стратегии модификации полученного варианта схемы. В основе стратегии модификации используются опять же эвристические правила, причем в качестве эволюционных правил принято изменение трех первых эвристик алгоритма. Применение каждой из эвристик приводит к значительному количеству вариантов схем, которые должны быть затем оценены в соответствии с критерием оптимальности схемы. Эффективность модификации первой эвристики алгоритма оценивается по величине коэффициента трудности разделения. Так, если значение Т для вновь полученного варианта отличается более чем на 10% от исходного, то он подвергается детальному анализу и оценке. При этом ослабляется требование на использование пониженных температур. Изменение второй эвристики может привести к применению экстрактивной ректификации как метода разделения. Альтернативные варианты схем, получаемые в результате модификации второй и третьей эвристик, анализируются по расширяющемуся алгоритму поиска. [c.481]

ППП по расчету процессов ректификации охватывает широкий круг задач по следующим взаимосвязанным направлениям расчету фазовых состояний парожидкостных систем расчету рабочих режимов ректификации для оптимального проектирования и реконструкции синтезу оптимальных схем разделения гидравлическому расчету колонной аппаратуры. [c.564]

Эта методика численного решения задачи выбора оптимальной схемы и режима орошения сложных нефтяных колонн с использованием графических зависимостей показателя четкости ректификации и приведенного объема колонны от соотношения количеств тепла орошений по секциям аппарата позволяет при проектировании АВТ выбрать наиболее лучший с технико-экономических позиций вариант схемы и режима орошения сложной ректификационной колонны. [c.54]

При ректификации смесей одним из способов снижения энергозатрат является выбор оптимальной схемы соединения простых колонн [112,174]. Ранее на основе теоретического и расчетного анализа было показано, что сложные колонны превосходят по экономичности системы разделения смеси в простых колоннах [173,180,181, 187, 247,252]. Однако не решен вопрос, какие схемы или комплексы схем в промышленных условиях могут быть наиболее технологичными и экономичными, что не дает возможность выбрать направление усовершенствования известных схем разделения смесей на основе использования сложных колонн. [c.4]

В этом случае минимально необходимый расход энергии на выделение любого компонента в чистом виде будет отвечать расходу энергии на ректификацию этого компонента по самой трудной, т. е. определяющей для него паре, из всех тех пар, в которых он участвует как легколетучий. Очевидно, что каждой такой определяющей паре будет соответствовать вполне определенное минимальное флегмовое число. Этим самым минимальное флегмовое число становится основным критерием при выборе оптимальной схемы. [c.128]

Само собой разумеется, что окончательный выбор схемы ректификации может быть сделан лишь после всесторонних технико-экономических расчетов, учитывающих капитальные затраты и эксплуатационные расходы, а также дефицитность тех или иных материалов, машин и т. п. но едва ли можно сомневаться в том, что высказанные здесь положения должны лечь в основу выбора оптимальной схемы. [c.138]

В Охтинском научно-производственном объединении Пластполимер " на основании анализа и синтеза различных вариантов аппаратурно-технологического оформления процесса ректификации винилацетата-сырца разработана оптимальная схема для промышленного проектирования агрегата повышенной мощности (рис.2). [c.35]

Значение исследования ректификации в бесконечных колоннах при конечной флегме определяется тем, что энергетические затраты на разделение являются основными. Эти затраты пропорциональны значению минимальной флегмы, т. е. флегмы, необходимой для обеспечения заданного разделения в колонне с бесконечным числом ступеней в каждой секции. Таким образом, вопросы синтеза оптимальных схем разделения, как это показано в главе VI, непосредственно связаны с анализом и расчетом режима минимальной флегмы. [c.151]

Задача синтеза оптимальных схем разделения является наиболее сложной и всеохватывающей задачей теории ректификации. [c.188]

Упрощенными программами расчета ректификации будем считать все программы, за исключением потарелочной. Упрощенные программы могут быть полезны для оперативной приближенной оценки материальных балансов, при синтезе оптимальной схемы разделения, при системном расчете сложной химико-технологической схемы. [c.246]

Таким образом, имеется большое разнообразие схем установок, отличающихся как по назначению, так и по построению узлов охлаждения и ректификации. Оптимальный вариант, отличающийся высокой экономичностью и в то же время достаточной простотой и надежностью в эксплуатации, следует выбирать на основании систематического анализа схем установок. [c.26]

Дальнейшее соверщенствование установок фракционирования направлено в основном на увеличение их мощности, экономичности и улучшение качества продукции. Выбору оптимальной схемы ректификации, в частности для разделения [c.289]

Ниже приведены результаты синтеза оптимальных схем ректификации трех- и четырехкомпоненттных сме сей низших ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов и этилбензола), проведенного прямым пе реборо(м возможных ва,риантов схем разделения [31, 36—38]. [c.251]

Состав сырья и продуктов разделения, иопользоваяный при синтезе оптимальной схемы ректификации смеси бензол — толуол — ксилолы — этилбензол, приведен в табл. 1У.21 [31]. [c.252]

Для раосматриваемого случая разделения четырехкомпонентной смеси, как известно, имеется пять вариантов схем ректификации (ом. рнс. П-Ю). Выбор оптимальной схемы разделения проведен на основе анализа приведенных затрат. Результаты расчетов по определению оптимальных парамет1ров разделения для каждого варианта схемы приведены в табл. IV.22. [c.252]

В работе [21] рассмотрен синтез оптимальной схемы устано вки газоразделения предельных газов для НПЗ п,роиз водительностью 12 млн. т нефти в год. Синтез проводили методом динам(Ического программирования с выбором оптимального давления ректификации в каждой ступени. Для каждой колонны принималось условие четкого деления, когда целевой компонент содержит в качестве цримесей только смежные по летучести компоненты. Оптимальное давление в каждой колонне оетределяли из условия полной конденсации верхнего продукта воздухом или водой при температуре дистиллята на выходе из конденсатора-холодильника, равной 50 °С. [c.291]

Анализируя полученные кривые, можно сделать ряд общих выводов о выборе оптимальной схемы М1ного1колонных ректификаци- [c.293]

Исследование условий фазового и химического ргвновесия. Знание условий фазового и химического равновесия позволяет не только принципиально решить вопрос о возможности разделения смеси методами ректификации, экстракции и т. д. или определить степень превращения в случае обратимых химических реакций, но и найти оптимальную схему разделения или условия проведения реакции. Данные по равновесию частично имеются в литературе, однако в большинстве случаев их необходимо либо измерять непосредственно, либо рассчитывать. Непосредственное измерение обычно связано с большими затратами времени и средств. Поэтому чаще всего приходится прибегать к расчетным методам получения равновесных данных на основе минимального объема экспериментальных параметров. Поскольку точность данных определяет качественные и количественные характеристики результатов расчета, необходимы точные базисные данные, равно как и надежные методы расчета. [c.98]

В области гетерогенных равновесий диаграммы систем жидкость-пар и жидкость - твердое тело характеризуются наличием особых точек различной компонентности, что налагает определенные ограничения на процессы ректификации и кристаллизации. Синтез сложных технологических схем, как однородных, так и неоднородных, позволяет выявить оптимальные схемы. Все перечисленные объекты исследования нелинейны, зачастую имеют прямые и обратные связи, и их моделирование впрямую исключает возможность обобщения полученных результатов. Привлечение различных топологических приемов и методов, основанных на топологических инвариантах, позволяет создать общую качественную теорию в области колебательных химических реакций, где в параметрическом пространстве наряду со стационарными точками наблюдают, устойчивые, неустойчивые, а также устойчиво-неустойчивые предельные циклы. В области гетерогенных равновесий появляется возможность создать общую теорию распределения стационарных точек и сепаратрических многообразий, ограничивающих развитие процессов ректификации и кристаллизации и разработать алгоритмы синтеза оптимальных схем разделения. [c.57]

В общем случае при решении задачи построения оптимальной схемы разделения многокомпонентных смесей рассматриваются две взаимосвязанные задачи выбор основных методов проведения процессов разделения (обычная, экстрактивная, азеотропная ректификация, сорбционные и экстракционные процессы и т. д.) и построение оптимальной последовательности элементов схемы, в каждом из Кфторых реализуется некоторый тип процесса разделения. Выбор метода проведения процесса разделения принципиально может быть проведен при известных физико-химических свойствах компонентов исходной разделяемой смеси. Все же до настоящего времени этот этап синтеза схемы разделения разработан недостаточно полно я в большинстве случаев в качестве основного функционального элемента системы обычно принимается простая ректификационная колонна, оборудованная собственным кубом и дефлегматором [9, 53-—59]. В некоторых случаях такой метод построения схем ректификации действительно является наиболее экономичным методом разделения исходной смеси на чистые компоненты или на фракции определенного состава [9, 103]. [c.15]

Существуют различные варианты новой схемы. Выбор оптимальной схемы определяется в основном экономическими факторами. Головное место в секции ректификации может занимать пропановая колонна или колонна отиарки изобутана возможно также, что обе колонны фактически работают параллельно, причем остаток из пропановой колонны возвращается в отпарную колонну как часть поступающего в нее питания. Проведено весьма детальное обследование одной установки, работающей по этой третьей схеме. Она была выбрана как наиболее экономичная из всех современных вариантов для установок большой производительности, достигающей почти 1600 м /сутки алкилата. Важнейшие особенности этой установки представлены на рис. 3. Деэтанизированное алкеновое сырье и свежий изобутан подвергают раздельно осушке бокситом. Свежий изобутан поступает в про-межуточны изобутановый резервуар, где смешивается с циркулирующим изобутаном, после чего смесь насосом подается в реактор. Перед поступлением в реактор этот изобутан энергично смешивается с сырьем. Углеводородный продукт, избыток пзобутана и растворенная кислота из отстойника поступают в две работающие параллельно ректификационные колонны. Этот случай является первым известным авторам примером подобной схемы ректификационной секции. Схема эта дает значительные преимущества по сравнению с другими схемами ректификации. [c.174]

При расчетах процесса перегонки и ректификации с целью выбора оптимальных схем и режимов разделения при проектировании новых и анализа работы действующих установок вакно иметь точную математическую модель процесса и надежные зсвисимости по расчету теплофизпческих свойств разделяемых компонептсв сырья. [c.74]

При больщом числе компонентов исследование границ применимости эвристик особенно затруднительно, поэтому сформулируем общую методику применения эвристик для декомпозиции исходной задачи синтеза оптимальной схемы процесса ректификации (в случае неочевидности применшия системы эвристик). [c.114]

Второй этап алгоритма синтеза оптимальной схемы процесса ректификации базируется на идеях динамического программирования [17, с. 297]. Последние используются для определения минимальных затрат на разделение Л -компонентной смеси (в нашем случае - подсмесей исходной смеси, полученных в результате декомпозиции) [c.115]

Широкому применению методов математического моделирования, основанных на использовании ЭВМ, способствовало то обстоятельство, что продегс ректификации характеризуется главным образом термодинамическими закономерностями. Энергетика процесса, выбор ряда основных режимных и конструктивных параметров, а также оптимальной схемы разделения целиком определяются термодинамическими закономерностями и термодинамическими свойствами разделяемых веществ. Кинетические закономерности и свойства в какой-то степени лимитируют только габариты оборудования. В большинстве случаев все это позволило использовать модель, основанную на так называемой теоретической ступени разделения , т. е. термодинамически равновесной ступени. [c.9]

Таким образом, схемы с обратимым смешением потоков являются термодинам ически оптимальными схемами ректификации многокомпонентных смесей. Применение их не требует разработки какой-либо новой специальной аппаратуры. [c.274]

Основными недостатками приведенного выше метода расчета процесса ректификации многокомпонентной смеси по ключевым компонентам, помимо сложности расчета, является еще ограниченность его применеиия только идеальными смесями. Кроме того, в этом методе не решается и даже не рассматривается вопрос о выборе оптимальной схемы ректификационной усга-новки. [c.54]

Ключевые олова ректификация, выбор оптимальных схем и режимов разделения, комплекс программ, расчет зоны питания, материальный и тепловой баланс, поверочный расчет, расчет конденоационннх тарелок. [c.199]

Необходимо обратить внимание на то обстоятельство, что (голярная доля растворителя в жидкости и в паре и распределение концентраций по колонне в основном зависят от концентрации азеотропа и от характера кривой равновесия. Так как ка эти факторы сильно влияет состав разгоняемой смеси, необходимо определить концентрацию растворителя в колонне последовательно, с тарелки на тарелку, довольно сложным путем, и поэтому анализ работы азеотропной колонны является гораздо более сложным, чем анализ процесса экстрактивной дестилляции. В зависимости от характера равновесной кривой жидкость — пар для многокомпонентной разгоняемой системы может быть найдено много отдельных оптимальных схем ректификации. [c.92]

За последнее время изменилось и отношение к процессам перегонки и ректификации. Если до 70-х годов основное внимание исследователи обращали на изучение гидродинамики и массопере-дачи в ректификационных аппаратах с целью повышения их производительности, то на сегодня главными задачами практики и научных исследований стали принципиальные вопросы технологии — проблема синтеза технологических схем с определением оптимальных параметров процессов разделения, обеспечивающих повышениеглубины отбора целевых компонентов, улучшение качества продуктов и снижение энергетических затрат на разделение. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология