Алгоритм колонн

При четкой ректификации близкокипящих смесей требуется более подробный анализ процесса с учетом влияния расстояния между тарелками и с расчетом толщины стенки корпуса колонны. Принципиальная схема такого алгоритма расчета показана на рис. П-24, б. И, наконец, когда капитальные затраты на сооружение колонны становятся соизмеримыми с эксплуатационными расходами (например, при ректификации сильно коррозионного сырья, при высоком давлении процесса, при четкой ректификации смесей и т. п.) требуется учитывать также влияние всех параметров процесса и конструктивных размеров аппарата на величину приведенных затрат. Принципиальная схема подобного алгоритма расчета показана на рис. П-24, в. [c.128]

Метод Льюиса-Матесона имеет некоторые особенности в процессе его реализации. Известен ряд алгоритмов [157] расчёта ректификации на ЭВМ методом "от тарелки к тарелке" с одним направлением вычислений для обеих секций снизу вверх или сверху вниз. Для решения задачи ио этой методике необходимо задать полные составы продуктов разделения В результате расчёта определяются составы и количества пара и жидкости, а также значения температур на всех тарелках колонны. [c.11]

В.В.Серов, Д.Д.Зыков [105] использовали метод Льюиса-Матесона для составления алгоритма и профаммы расчёта простой ректификационной колонны. Особенностью их методики является расчёт от зоны питания к концам колонны (целевым продуктам). [c.11]

Существуют также различные другие комбинированные методы расчета процесса разделения. К ним относится метод [172], сочетающий метод квазилинеаризации и метод Рунге-Кутта. Описан комбинированный метод [152], сочетающий алгоритм Ньютона-Рафсона и упрощенный метод расчета колонн. [c.15]

Рассмотрим более детально некоторые из этапов изложенного алгоритма разработки РКС со связанными тепловыми потоками. На первом этапе алгоритма обязательно определяются и те потоки, энергия которых может быть использована в соответствии с принципом интеграции, но не являющиеся потоками продуктов разделения. К таким потокам можно отнести, например, выходные потоки реакторных систем, тепло которых может применяться для подвода энергии к некоторой ректификационной колонне. Далее анализируется разделяемая смесь, в результате чего получается список всех фракций, получение которых возможно при разделении данной смеси. [c.305]

Таким образом, алгоритмы расчета колонны в проектной постановке заключается в следующем. [c.279]

Относительно алгоритмов решения уравнений баланса обычно принимается, что потоки пара (газа) и жидкости постоянны по высоте отдельных секций колонны. Такое допущение исключает необходимость решения уравнений теплового баланса и приемлемо в тех случаях, когда теплоты парообразования отдельных компонентов смеси имеют одинаковый порядок. Совершенство алгоритма решения уравнений баланса в значительной степени определяет универсальность модели. Однако часто уже при постановке задачи вводятся ограничения, которые определяют область его применения. Это, например, расчет только простых колонн, неучет кинетики массопередачи и т. д. [c.315]

На основе системного подхода к задаче проектирования ректификационной установки можно выделить несколько этапов в построении алгоритма решения [55] (рис. 7.16). На первом этапе по заданным параметрам входного потока и агрегатному состоянию питания путем расчета физико-химических свойств смеси обеспечивается информационная полнота комплекса состояния потока питания колонны. Второй этап заключается в определении конструкционных и режимных параметров колонны, обеспечивающих заданную степень разделения по целевому продукту [c.326]

Блок 2 в алгоритме (см. рис. 7.16) обеспечивает получение соотношений между переменными /V и 7 . Перебор ряда значений флегмового числа с расчетом в каждом случае режима работы колонны устанавливает зависимость [c.327]

Обобщенный алгоритм расчета ректификационной колонны. На основании представленной общей схемы рассмотрим алгоритм расчета с учетом изменения потоков пара и жидкости по высоте колонны, разделительной способности тарелки в терминах КПД Мерфри, а также неидеальности фаз. Для упрощения расчетных [c.330]

Исследование свойств алгоритма проводилось при разделении смесей, содержащих от 3 до 7 компонентов в колоннах с числом тарелок от 10 до 70 с различными интервалами те шератур кипения компонентов. В табл. 7.5 приведены сравнительные характеристики рассчитанных вариантов. [c.335]

Алгоритм независимого определения концентраций. В отличие от рассмотренного ранее этот метод ориентирован на решение задач в проверочной постановке, т. е. когда известны режимные и конструктивные параметры колонны. Поэтому при использовании его для целей проектирования уточнение необходимых параметров должно проводиться путем проведения многократных расчетов. В методе независимого определения концентраций в качестве зависимых переменных выбираются константы фазового равновесия и расчет составов по высоте колонны сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений по каждому из компонентов разделяемой смеси с использованием принципа суперпозиции решений в сочетании со специальным приемом коррекции интервала значений концентраций в процессе расчета [16, 58]. Расчет составов пара и жидкости проводится последовательно снизу вверх по уравнениям баланса, записанным относительно куба колонны. Алгоритм изложен применительно к потарелочному расчету и поэтому является эффективным по объему занимаемой памяти. [c.336]

Рассмотрим алгоритм расчета колонны, снабженной полным конденсатором и парциальным кипятильником, с произвольным количеством вводов питания и отбора фракций по высоте колонны (см. рис. 7.15). [c.336]

Алгоритм расчета колонны состоит в следующем. [c.340]

Современное состояние проблемы выбора разделяющего агента и расчета равновесия многофазных систем позволяет перейти от экспериментальных методов разработки таких процессов к расчетным. И основу таких расчетов составляют алгоритмы воспроизведения условий расслаивания сильно неидеальных смесей по высоте колонны, в декантаторах, которые являются обязательными элементами азеотропно-экстрактивной ректификации. Алгоритмы, позволяющие рассчитывать равновесие в системах жидкость—жидкость—пар и декантаторы различного типа приведены в разд. 7.1. [c.354]

В связи с указанными причинами сформулируем и решим задачу разработки алгоритма расчета азеотропно-экстрактивной ректификации в общем виде. При этом в задаче учитывается возможность расслаивания жидкой фазы по высоте колонны, допускается организация рециклов по любой из фаз как внутри отдельной колонны, так и в комплексе взаимосвязанных колонн с промежуточными и конечными декантаторами (рис. 7.19), расчет может вестись как при допущении равновесия между фазами, на тарелках, так и с учетом кинетики массопередачи, алгоритмы расчета обычной ректификации и экстракции являются частными случаями предлагаемого алгоритма [811. [c.355]

Рассмотрим теперь основное содержание алгоритмов оптимального анализа одноколонных систем ректификации, когда при заданном разделении ключевых компонентов % и положении (номере) тарелки питания Np. соответствующих проектному расчету, определяют следующие оптимальные параметры лроцесса и конструктивные размеры аппарата флегмовое число опт. число теоретических тарелок Мопт. расстояние между тарелками Яопт и диаметр колонны Вапт- [c.127]

Б.А.Сучков использовал методику Льюиса-Матисона при разработке алгоритмов и профамм расчёта простых и сложных ректификационных колонн, разделяющих нефтяные смеси [106]. В ра рабоганных Б.А.Сучковым алгоритмах, уравнения материального, теплови о бат[ансов, фазового равновесия решаются одновременно для каждой ступеии используются значения логарифмов концентраций для сведения покомпонентного материального баланса по нераспределённым компонентам продукт(зв разделения в зоне питания. [c.11]

В [133] описан также метод одновременного расчёта системы колонн, который исполыует модификацию алгоритма Toi o a [171]. [c.17]

Алгоритм расчёта по вариан л/ ДА1 сложных ректификационных колонн с произвол1 ной схемой разделения при закрепленных тепловых нагрузках по высопе колонны представлен на рис.3.4. [c.54]

В предлагаемом алгоритме, Д1Я решения системы линейных уравнений покомпонентного материального 6aiaH a используется комбинация методов прогонки и 1 аусса [46]. В случае, когда в колонне нет рециклов и байпасов, то есть матрица системь грех диагональная, метод прогонки действует в п раз бысфее. [c.58]

На рис.3.8. представлен алгоритм расчёта по предлагаемому методу. Первоначапьно задаются профиль температур (7)) и потоков ( у, К ) по высот колонны (при расчёте с закреплёнными отборами продуктов разделения 7 ,,, УJ задаются по алгоритму, представленному на рис.3. 7 ). [c.68]

Анализ различных методов расчета процесса ре1стификации нефтяных смесей в простых и сложных колоннах с одним ве одом сырья показал, что за основу может быть принят метод Льюиса-Матесона. Для реализации надежного алгоритма расчета ректификации нефтяных смесей на его основе разработаны [c.97]

Галиаскаров Ф.М., Ахмадеева Е.А., Быстров А.И. Программа поверочного расчета простой и сложной колонны с одлим вводом сырья, с несколькими выводами, стриппингами. - йнф. бюлл. "Алгоритмы и программы". М., N3(84), 1988, с.21. [c.103]

Лля оценки работоспособности, надежнссти и быстродействия приведенных алгоритмов выполнено более ста вариантов расчета простых и сложных ректификационных колонн установок АВТ, УЗК, термокрекинга, висбрекинга, пиролиза, вторичной П( регонки бензинов. [c.149]

Математические описания рассмотрены ниже отдельно для колонн бинарной и многокомпонентной ректификации. Уравнеиия и алгоритмы расчета равновесия и массообмена для б1инарных смесей существенно упрощены по сравнению с многокомпонентными. [c.77]

В конкретном алгоритме расчета колонны отдельные уравнения могут не использоваться или объединяться, так же как и для секций колонн, экстракторов или абсорберов без обратных потоков (без флегмирования) отпадает необходимость в конденсаторах и испарителях. [c.131]

Ограничения, принимаемые при расчете ыассообменных аппаратов. При расчете колонн ограничения или допущения обычно принимаются для упрощения задачи. Для упрощенных алгоритмов расчета они характеризуют возможности модели, за рамки которых нельзя выходить, поскольку модель разработана исходя из этих ограничений. Что касается точных моделей, то возможность принятия различных допущений учитывается заранее при разработке общей вычислительной схемы, характеризуя многовариантность постановки задачи расчета. При модульной структуре модели снятие того или иного допущения приводит к необходимости включения в состав соответствующего модуля, и наоборот, принятие допущения упрощает вычислительную схему алгоритма и состоит в исключении модуля, ответственного за допущение. [c.314]

Алгоритм проектного расчета. Как отмечалось ранее, математическое описание колонны представляет собой систему нелинейных алгебраических уравнений высокой размерности, решение которой производится итеративными методами, причем скорость сходимости зависит как от начального приближения, так и от режима работы колонны. Поэтому исключение итеративного расчета по отдельным переменным в процессе поиска оптимального решения позволит существенно сократить объем вычислений. Ниже предлагается метод расчета, основанный на формулировании задачи как системы нелинейных разностных уравнений с граничными условиями, решение которой осуществляется по методу квазилинеаризацпп с использованием принципа суперпозиции. Особенностью метода является пригодность для расчета колонн любой сложности с учетом всевозможных алгоритмов описания отдельных явлений (фазовое равновесие, кинетика массопередачи и т. д.), а также возможность исключения итерации по поиску флегмового потока, обеспечивающего заданное качество продуктов разделения при известном числе ступеней разделения. Оптимальное положение тарелки питания в смысле некоторого критерия (например, термодинамического или технологического) определяется непосредственно в ходе потарелоч-ного расчета колонны. [c.328]

Алгоритм трехдиагональной матрицы. Система уравнений материального баланса имеет трехдиагональную структуру, если рассматривать такие многостадийные процессы, как ректификация, абсорбция, экстракция и т. д. При матричной записи такой системы в случае расчета простой колонны ненулевыми будут элементы на главной и смежной с ней диагоналях. В случае комплексов колонн появляются не диагональные элементы, соответствующее связующим потокам. Таким образом, матрица коэффициентов системы уравнений баланса содержит большое число нулевых элементов и при использовании специальных методов хранения разреженных матриц может компактно размещаться в памяти машины. Компактность хранения информации является важнейшим достоинством методов расчета, основанных на трехдиагональной структуре матрицы коэффициентов. [c.338]

Кинетика массопередачи и гидродинамика потоков. Массопе-редача в многокомпонентных системах является одним из вопросов, которому уделяется, особенно в последнее десятилетие, огромное внимание [61—63]. И тем не менее до сих пор отсутствуют алгоритмы, позволившие бы перейти к точному расчету ректификационных колонн на основе кинетических представлений. При математическом описании межфазного массообмена движущую силу процесса принято выражать чзрэз разность концентраций, а кинетику — через коэффициент массопередачи [64]. [c.343]

Принципиальная возможность расчета и перспективность использования азеотропно-экстрактивной ректификации была показана в работе [481, где предложена и схема алгоритма, основанная на методике релаксации. Однако основная задача состоит в разработке эффективной процедуры решения системы уравнений материального баланса, поскольку, обладая устойчивой сходимостью, метод релаксации весьма времеемок. Позднее был предложен комбинированный метод, основанный на методах релаксации и трехдиагональной матрицы [791. Другим подходом является использование метода Ньютона—Рафсона для решения системы уравнений материального баланса [801. И все же в виду сложности задачи основное внимание до сих пор уделяется разработке алгоритмов сведения материального баланса при отборе одной из фаз со ступени разделения или расслаивании целевых продуктов в гравитационных декантаторах. Но этим не исчерпываются особенности ректификации с расслаиванием жидких фаз. Большие возможности этого процесса заключаются в перераспределении потоков отдельных фаз внутри колонны на специальных устройствах [811 для создания необходимого температурного режима, а также изменения условий протекания процесса. [c.355]

В случае расчета системы взаимосвязанных колонн для каждой из них записывается собственная матрица коэффициентов, недиагональные элементы которой соответствуют связуюш,им потокам. В этом случае изменяются граничные условия, что обусловлено топологией комплекса колонн. При расчете комплекЬа взаимосвязанных колонн удобно ввести обш,ую нумерацию ступеней с первой тарелки первой колонны и до последней тарелки последней колонны, сохраняя для каждой из них собственную нумерацию. Рассмотренный алгоритм достаточно универсален и позволяет проводить расчет смесей без расслаивания жидкой фазы. В этом случае соотношения (7.240) — (7.242) и алгоритм расчета фазового равновесия существенно упрощаются. [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология