где: xi - задаваемый коэффициент разделения, или отношение расхода i-ого компонента в верхнем продукте к его расходу в питании. Как только становятся известны состав, доля пара и давление выходных потоков, рассчитываются их температуры и нагрузка энергетического потока.
Ветвитель В – 100 делит один входной поток 11 (газ) на два продуктовых потока (газ в рецикл 14 и на факел 13) с параметрами и составом, аналогичными входному потоку.
Доля неизвестного потока 13 и расходы выходных потоков вычисляются следующим образом:
(2.2.4)
(2.2.5)
где r i - доля i-го потока; f i - расход выходного i-го потока; F - расход питания; N -количество выходных потоков.
В созданной технологической схеме (рисунок 2.4) процесс получения глиоксаля на серебряном катализаторе протекает следующим образом: очищенный воздух 1 и отработанный газ 2 поступают в смеситель СМ – 100; выходящая из смесителя СМ – 100 смесь газов 3 попадает в компрессор К – 100, где происходит циркуляция. Затем воздух 4 попадает в следующий смеситель СМ – 101, и в этот же трубопровод впрыскивается этиленгликоль 5. Выходящая из смесителя СМ – 101 спиртовоздушная смесь 6, пройдя через нагреватель Е – 100, с температурой 200 оС (для обеспечения работы катализатора), поступает в верхнюю часть реактора GBR – 100, где происходит процесс окисления ЭГ в глиоксаль. Процесс в реакторе протекает при автотермическом режиме, и рабочая температура составляет 600 оС. Избыточное тепло реакции отводится потоком Q2. Контактный газ 8 из реактора GBR – 100 направляется в холодильник Е – 101. Поток охлажденного до 138 оС контактного газа 10 из холодильника подается в покомпонентный делитель Х – 100, в котором происходит деление на два потока (газ 11 и глиоксаль 12). Из нижней части покомпонентного делителя выводится водный раствор глиоксаля 12 (таблица 2.4). Из верхней части покомпонентного делителя поток газа 11 направляется в ветвитель В – 100, из которого часть газов подается на факел 13, оставшееся количество возвращается в рецикл 14.
Потоки Q1, Q2, Q3 и Q4 являются энергетическими. Поскольку гидравлическое сопротивление аппаратов в данной технологической схеме не учитывается (рисунок 2.4), то энергетический поток Q1 равен нулю. Энергетический поток Q2 отводит избыток тепла из реактора GBR – 100. Поток Q3 – связь по тепловому потоку между нагревателем Е – 100 и холодильником Е – 101. Энергетический поток Q4 отводит избыточное тепло из покомпонентного делителя Х – 100.
Также как и в предыдущей схеме (рисунок 2.2) использовались дополнительные объекты пакета Hysys, без которых данные нескольких потоков были неизвестны, и технологическая схема не работала (рисунок 2.4).
Операция баланс BAL – 1 предназначена для выполнения различного рода тепловых и материальных балансов. Для операции должны быть заданы имена входных и выходных потоков. Баланс BAL – 1 имеет пять типов операций:
- мольный;
- массовый;
- тепловой;
- мольный и тепловой;
- общий.
В технологической схеме производства глиоксаля на рисунке 2.4 использовалась следующая операция баланса – массовый баланс. Эта операция рассчитывает общий массовый баланс. Были заданы составы и расходы всех входящих и выходящих потоков, кроме потока 13 (на факел). Операция массовый баланс рассчитала неизвестный расход потока 13 (таблица 2.4).
На рисунке 2.4 поток 14 (газ в рецикл) возвращается на вход системы, для этого требуется операция рецикл RCY – 1. Рецикл RCY – 1 представляет собой теоретический блок, который вставляется в технологический поток. Поток 14, входящий в рецикл, называется рассчитываемым рецикловым потоком (он рассчитывается в технологической схеме), а поток 2, выходящий из рецикла, называется задаваемым рецикловым потоком, его значение определяется операцией рецикл RCY – 1. Процесс расчета рецикла состоит из нескольких шагов, которые были описаны выше*.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.