Химия \ Расчет химических процессов и реакторов

Расчет колонны для стабилизации бензина по методу ключевых компонентов (ректификационная колонна с диаметром 0,8 м и 27 клапанными тарелками), страница 10

3.4 Определение температуры ввода сырья и доли отгона

Для определения температуры ввода сырья необходимо задаться долей отгона. Примем мольную долю отгона равной 2 % (е`=0,02), так как количество отбираемого дистиллята очень мало.

Тогда температуру ввода сырья в колонну определим по уравнению:

,                                  (3.45)

где    zF – мольные доли компонентов сырья;

е` – мольная доля отгона;

k – константы фазового равновесия для компонентов сырья, которые определяются по уравнению (3.42) при tD и (3.44) при tW. i – порядковый номер компонентов сырья; n – количество компонентов сырья.

Так как температура ввода сырья в колонну лежит в температурном интервале tD < tF < tW , значит, расчет k и отношения  для компонентов сырья будет производиться при температурах tD и tW. Пересчет ДНП компонентов сырья при данных температурах производим по уравнениям (3.34) и (3.35). Результаты расчетов сведем в таблицу 3.14.

Таблица 3.14 – Расчетные данные для определения температуры питания

Компонент

Мольная доля, zF

tD=73,957 0С

tW=214,022 0С

pi

ki

pi

ki

С2Н6

3,561*10-4

1,041*107

10,291

3,003*10-4

5,570*107

54,536

1,719*10-4

С3Н8

3,119*10-3

1,041*107

10,291

2,630*10-3

5,570*107

54,536

1,506*10-3

и-С4Н10

2,055*10-3

1,176*106

1,163

2,048*10-3

1,055*107

10,335

1,731*10-3

н-С4Н10

9,565*10-3

8,840*105

0,874

9,589*10-3

8,760*106

8,577

8,306*10-3

28 – 40 0С

0,046

3,134*105

0,310

0,046

3,024*106

2,961

0,044

40 – 60 0С

0,071

2,019*105

0,200

0,072

2,371*106

2,321

0,069

60 – 80 0С

0,110

1,137*105

0,112

0,112

1,722*106

1,686

0,109

80 – 100 0С

0,150

6,268*104

0,062

0,153

1,228*106

1,203

0,150

100 – 120 0С

0,158

3,415*104

0,034

0,162

8,608*105

0,843

0,159

120 – 140 0С

0,146

1,875*104

0,019

0,149

5,924*105

0,580

0,147

140 – 160 0С

0,152

1,073*104

0,011

0,155

4,003*105

0,392

0,154

160 – 180 0С

0,151

6,709*103

0,007

0,154

2,656*105

0,260

0,153

Итого:

1,000

-

-

1,018

-

-

0,997

Для решения уравнения (3.45) воспользуемся методом линейной интерполяции, тогда искомая величина температуры ввода сырья в колонну составит tF =202,373 0С.

К массовой доле отгона перейдем по уравнению:

,                                              (3.46)

где    е – массовая доля отгона;

е` – мольная доля отгона;

MV – мольная масса паров сырья, кг/кмоль;

MF – мольная масса сырья, кг/кмоль.

Необходимо определить мольную массу паров сырья.

Константы фазового равновесия для компонентов сырья при температуре питания можно определить по уравнению:

,                                            (3.47)

где    k – константы фазового равновесия для компонентов сырья;

pi – ДНП компонентов сырья, пересчитанные по уравнениям (3.34) и (3.35) при температуре питания tF =202,373 0С, Па;

Скачать файл