Расчет колонны для стабилизации бензина по методу ключевых компонентов (ректификационная колонна с диаметром 0,8 м и 27 клапанными тарелками), страница 13

.

,                                       (3.72)

.

,                                      (3.73)

.

,                                (3.74)

.

Тогда число теоретических тарелок в нижней части колонны по уравнению (3.62) составит:

.

На секцию питания отводится 1 тарелка. Тогда общее количество тарелок на колонну составит:

,                                (3.75)

где    N_теор – общее число теоретических тарелок, приходящееся на колонну;

N₁, N₂ – число теоретических тарелок для верхней и нижней части колонны соответственно;

N_F – число тарелок в секции питания.

.

Для перехода к действительному числу тарелок, зададим величину к.п.д. тарелки, равную η_тар=0,55:

Тогда число действительных тарелок составит:

 

,                                         (3.76)

где    N_дейст – общее число действительных тарелок, приходящееся на колонну;

N_теор – общее число теоретических тарелок, приходящееся на колонну;

η_тар  – к.п.д. тарелки

.

3.7 Тепловой баланс

Для начала необходимо сделать переход от мольных концентраций к массовым для компонентов сырья в паровой и жидкой фазе. Пересчет произведем по формулам (3.77) и (3.78) для жидкой и паровой фазы соответственно:

,                                            (3.77)

,                                            (3.78)

где    х` и у` – массовая доля компонентов сырья в жидкой и паровой фазе соответственно;

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

М_комп – мольные массы компонентов сырья, кг/кмоль;

х и у – мольная доля компонентов сырья в жидкой и паровой фазе соответственно.

Результаты расчетов представим в виде таблицы 3.16.

Таблица 3.16 – Массовые концентрации компонентов сырья

Компонент	Массовая доля (жидкая фаза), х`	Массовая доля (паровая фаза), у`
С2Н6	5,020*10-5	3,007*10-3
С3Н8	6,449*10-4	0,039
и-С4Н10	9,482*10-4	0,010
н-С4Н10	4,538*10-3	0,041
28 – 40 0С	0,032	0,101
40 – 60 0С	0,053	0,132
60 – 80 0С	0,092	0,163
80 – 100 0С	0,138	0,171
100 – 120 0С	0,156	0,133
120 – 140 0С	0,158	0,092
140 – 160 0С	0,174	0,067
160 – 180 0С	0,191	0,048
Итого:	1,000	1,000

Используя справочные данные /2/, определим теплоемкость индивидуальных углеводородов при t_D=73,957 ⁰С методом линейной интерполяции. Справочные и расчетные значения приведены в таблице 3.17.

Таблица 3.17 – Теплоемкость индивидуальных углеводородов

Температура С2Н6, 0С	-40	-30	-20	-10	73,957
Удельная теплоемкость С2Н6, кДж/(кг*0С)	3,262	3,318	3,378	2,601	3,944
Температура С3Н8, 0С	0	10	20	30	73,957
Удельная теплоемкость С3Н8, кДж/(кг*0С)	2,412	2,442	2,492	2,578	2,957
Температура и-С4Н10, 0С	-50	-40	-30	-20	73,957
Удельная теплоемкость и-С4Н10, кДж/(кг*0С)	2,056	2,104	2,156	2,200	2,617
Температура н-С4Н10, 0С	50	60	70	80	73,957
Удельная теплоемкость н-С4Н10, кДж/(кг*0С)	2,692	2,772	2,851	2,939	2,886