Расчет колонны для стабилизации бензина по методу ключевых компонентов (ректификационная колонна с диаметром 0,8 м и 27 клапанными тарелками), страница 11

P_F – давление в секции питания, Па.

Также для определения мольной массы паров сырья необходимо рассчитать мольные доли компонентов сырья в жидкой и паровой фазах по уравнениям (3.48) и (3.49) соответственно:

,                                       (3.48)

,                                        (3.49)

где    х – мольная доля компонентов сырья в жидкой фазе;

у – мольная доля компонентов сырья в паровой фазе;

z_F – мольные доли компонентов сырья;

е` – мольная доля отгона;

k – константы фазового равновесия для компонентов сырья при t_F . i – порядковый номер компонентов сырья; n – количество компонентов сырья.

Рассчитанные и дополнительные значения сведем в таблицу 3.15.

Таблица 3.15 – Расчетные значения для определения мольной массы

Компонент	Мольная доля, zF	Мольная масса, кг/кмоль	tF =202,373 0С		Мольная доля (жидкая фаза), х	Мольная доля (паровая фаза), у
			pi	ki
С2Н6	3,561*10-4	30,070	5,013*107	49,333	1,180*10-4	8,931*10-3
С3Н8	3,119*10-3	44,100	5,013*107	49,333	1,586*10-3	0,078
и-С4Н10	2,055*10-3	58,120	9,217*106	9,070	1,769*10-3	0,016
н-С4Н10	9,565*10-3	58,120	7,609*106	7,487	8,466*10-3	0,063
28 – 40 0С	0,046	77,500	2,667*106	5,624	0,044	0,116
40 – 60 0С	0,071	83,722	2,068*106	2,035	0,069	0,141
60 – 80 0С	0,110	91,500	1,480*106	1,456	0,109	0,159
80 – 100 0С	0,150	99,278	1,040*106	1,023	0,150	0,154
100 – 120 0С	0,158	105,824	7,170*105	0,705	0,159	0,112
120 – 140 0С	0,146	116,412	4,852*105	0,477	0,148	0,07
140 – 160 0С	0,152	122,200	3,222*105	0,317	0,155	0,049
160 – 180 0С	0,151	134,828	2,101*105	0,207	0,154	0,032
Итого:	1,000	-	-	-	1,000	1,000

Мольные массы паровой и жидкой части сырья определяются по уравнениям (3.50) и (3.51) соответственно:

,                                  (3.50)

,                                    (3.51)

где    M_V, M_L – мольные массы паровой и жидкой части сырья, кг/кмоль;

М_комп – мольные массы компонентов сырья, кг/кмоль;

х – мольная доля компонентов сырья в жидкой фазе;

у – мольная доля компонентов сырья в паровой фазе.

Таким образом, M_V=89,310 кг/кмоль, M_L=108,441 кг/кмоль.

Рассчитаем массовую долю отгона по уравнению (3.46):

.

3.5 Определение минимального и рабочего флегмовых чисел

Определим концентрацию ЛКК в материальных потоках по данным материального баланса (в массовых долях) табл. 3.9.

Концентрация ЛКК (н-С₄Н₁₀) в сырье определяется по уравнению:

  ,                                     (3.52)

где    X_F – концентрация ЛКК в сырьевом потоке, доли (масс.);

ν_фр – выход отдельных фракций (на фракцию 0 – 180 ⁰С), данные
табл. 3.9, доли (масс.); порядковый номер ЛКК l=4, а ТКК h=5.

.

Концентрация ЛКК (н-С₄Н₁₀) в дистилляте определяется по уравнению:

,                                         (3.53)

где    Y_D – концентрация ЛКК в дистилляте, доли (масс.);

ν_фр – выход отдельных фракций (на фракцию 0 – 180 ⁰С), данные
табл. 3.10 по дистилляту, доли (масс.); порядковый номер ЛКК l=4, а ТКК h=5.