Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 53. Структурная схема ректификационной установки
При построении математического описания примем следующие основные допущения:
1) давление на контактном устройстве постоянно;
2) жидкость находится при температуре кипения, пар – при температуре точки росы;
3) разделяемые смеси близки к идеальным;
4) физико-химические свойства компонентов постоянны на данном контактном устройстве и ус-
реднены в возможном диапазоне изменения концентраций;
5) жидкость на тарелках колонны, а также в кубе и флегмовой емкости идеально перемешана;
6) движение потока пара при его контакте с жидкостью на тарелках может быть описана гидроди-
намической моделью идеального вытеснения;
7) массопередача по фазам независимая, диффузионные сопротивления аддитивны;
8) интенсивность массообмена между жидкостью и паром на тарелке характеризуется объемным
коэффициентом массопередачи ,
y
K значение которого постоянно для всех точек массообменного про-
странства тарелки;
9) куб колонны работает как парциальный испаритель;
10) в конденсаторе колонны происходит полная конденсация и дистиллят отбирается в жид-
кой фазе;
11) пар равномерно распределяется по всему массообменному пространству тарелки;
12) теплоты смешения потоков жидкости пренебрежимо малы;
13) режим работы контактного устройства – адиабатический.
Для стационарного режима система уравнений математического описания тарелки имеет вид:
>−+
<++
=
>−+
<++
=
++−−−−
−−−−
+−−
−−
,,/)(
;,/)(
;,
;,
111111
01111
111
11
fjLxLxUyV
fjLxGxUyV
x
fjLUV
fjGUV
L
jnnjjjj
jWjjjj
j
njj
Wjj
j
(4.90)
где −V расход пара; −U унос жидкости;
−
L расход жидкости;
−
f номер тарелки питания;
−
+1n
L расход
флегмы.
Уравнение для расчета состава пара, уходящего с тарелок имеет вид:
()
,)(
;,...,,1),,,,(
);,,,(
);(;
;
//1
1
;/exp1
;;)(
11
11
1
11
jjj
jjjjxjxj
jjjjyjyj
jjj
xx
j
xjjyj
jyjjyjj
jjjjj
VUU
fjnjyxLV
yxLV
xyy
x
y
m
m
SKVK
fjyyyy
j
=
≠=β=β
β=β
=
∂
∂
=
β+β
=−=η
≠η−+=
−−
−−
∗
=
∗
−
−
∗
−
(4.91)
где
−
y
K
коэффициент массопередачи; −β
x
коэффициент массоотдачи по жидкой фазе;
−β
y
коэффициент
массоотдачи по газовой фазе; −η эффективность контактного устройства; −S эффективная площадь та-
релки.
Уравнения теплового баланса на тарелках колонны
(
)
(
)
;,/)()2()(
1111111
fjhHhhGhhhUhHVV
jjjjWjjjjjjjj
<−−++−+−=
+++−−−−
(
)
(
)
(
)
()()
;при
2
11
111111
fjhHVhhL
hhhUhHVhHV
jFFjjn
jjjjjjjjjj
>−+−−
−
+
−
+
−
=−
++
+−−−−+

Страницы