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

PF – 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;

zF – мольные доли компонентов сырья;

е` – мольная доля отгона;

k – константы фазового равновесия для компонентов сырья при tF . 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    MV, ML – мольные массы паровой и жидкой части сырья, кг/кмоль;

Мкомп – мольные массы компонентов сырья, кг/кмоль;

х – мольная доля компонентов сырья в жидкой фазе;

у – мольная доля компонентов сырья в паровой фазе.

Таким образом, MV=89,310 кг/кмоль, ML=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    XF – концентрация ЛКК в сырьевом потоке, доли (масс.);

νфр – 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    YD – концентрация ЛКК в дистилляте, доли (масс.);

νфр – 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.