 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
МИНИМАЛЬНОЕ ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК
Проведём расчет методом температурной границы деления смеси.
Для этого определяем мольный отбор дистиллята Е' по отношению к сырью:
,
где D' и F' – мольный расход дистиллята и сырья в колонне, кмоль/ч.
В нашем случае Е' принимаем равным сумме мольных долей первых трёх фракций, которые должны пойти в дистиллят:
Е' = 0,15202
Определяем самую тяжелую фракцию, которая должна пойти в дистиллят – это третья фракция 72-85оС. Задаемся степенью извлечения этой фракции в дистиллят φD3 = 0,85. Это означает, что 85% этой фракции от потенциального её содержания в нефти пойдёт в дистиллят. В общем случае, чем выше степень извлечения фракции, тем больше требуется теоретических тарелок в колонне.
Степень извлечения этой фракции в остаток φW3:
φW3 =1 - φD3 = 0,15
Содержание данной фракции в дистилляте и в остатке рассчитываем по формулам:
= 0,85·4,45738/0,15202= 0,24923
=0,15·4,45738/(1-0,15202)= 0,00788
Рассчитываем коэффициент распределения ψi этой фракции:
= 31,60878
Принимаем среднее давление в колонне Pср=4,5 ат = 0,45 МПа.
Определяем температурную границу деления смеси. Температурная граница – это значение температуры ТЕ, находящееся между значениями температур кипения при рабочих условиях двух фракций, лежащих по разные стороны воображаемой линии деления нефти. Эти фракции называются ключевыми. В первом приближении значение ТЕ можно найти как среднее арифметическое между температурами кипения этих ключевых фракций.
В нашем случае ключевыми фракциями являются третья и четвёртая фракции: 72-85оС и 85-102оС. При среднем давлении в колонне Рср находим температуры кипения этих фракций - Т3 и Т4. Для расчётов используем уравнение Ашворта.
Определяем функцию f(То) всех фракций по формуле:
,
где То – средняя температура кипения фракции при атмосферном давлении (табл.2), К
Например, для первой фракции 28-58оС:
7,4281630
Результаты расчетов для всех фракций приведены в табл. 3.
Таблица 3
Значения параметра f(То) фракций
| Параметр | Значение параметра |
| f(T0)1 | 7,4281630 |
| f(T0)2 | 6,6299711 |
| f(T0)3 | 6,2005121 |
| f(T0)4 | 5,7691102 |
| f(T0)5 | 5,0837524 |
| f(T0)6 | 4,2968571 |
| f(T0)7 | 3,5191702 |
| f(T0)8 | 2,5855713 |
| f(T0)9 | 1,5689269 |
Вычисляем параметр f(Т) для ключевых фракций по формуле:
,
где Рср – среднее давление в колонне, ат
= 4,68922
=4,36297
Температура кипения фракции при данном давлении:
, К
Получаем Т3 = 412,38 К, Т4 = 429,34 К.
Истинная величина ТЕ находится между Т3 и Т4 и определяется методом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим условиям:
428,216 К
f(TE)= 4,38361
Рассчитываем при температуре TE коэффициенты относительной летучести ai всех фракций:
;
где Рi – давление насыщенных паров фракции определяем по уравнению Ашворта при температуре TE, ат:
;
Например, для первой фракции:
1= 
=2,78758
Результаты расчетов представлены в таблице 4.
Таблица 4
Коэффициенты относительной летучести фракций при температуре ТЕ
| Обозначение параметра | Значение параметра |
| 1
| 2,78758 |
| 2
| 1,79813 |
| 3
| 1,35547 |
| 4
| 0,97816 |
| 5
| 0,51985 |
| 6
| 0,19619 |
| 7
| 0,04881 |
| 8
| 0,00304 |
| 9
| 0,00000345 |
Определяем минимальное число теоретических тарелок в колонне:
= lg(31,60878)/lg(1,35547)=11,35433
Поиск по сайту: