Расчет однократного испарения сырья на входе в колонну

Пересчет заданных массовых концентраций сырья в мольные проводится по уравнению:

где - молекулярная массаi-го компонента,

- массовая и мольная концентрацииi-го компонента в сырье, соответственно.

Молекулярная масса сырья:

В табл.1 представлен состав исходного сырья в массовых и мольных концентрациях.

Таблица 1

№ комп.	Компоненты	t, ^оC	Mi
	и-бутан	-11,7		0,02	0,026514
	н-бутан	-0,5		0,05	0,066284
	и-пентан	27,9		0,17	0,181544
	н-пентан	36,1		0,28	0,299013
	и-гескан	60,3		0,29	0,259277
	н-гексан	68,7		0,17	0,15199
	н-гептан	98,4		0,02	0,015378
∑	-	-	-	1,00	1,0000

Средняя молекулярная масса сырья

Расчет однократного испарения сводится к определению доли отгона смеси при заданной температуре и давлении или к определению температуры при заданной доле отгона. В результате расчета определяются полные составы паровой и жидкой равновесных фаз, образующихся при однократном испарении.

При подаче сырья в колонну в паро-жидкостном состоянии мольная доля отгона или температура сырья рассчитываются методом последовательных приближений по уравнениям:

или

а равновесные составы пара или жидкости соответственно определяются по уравнениям равновесия:

или

где

- константа фазового равновесия i-го компонента при температуре ; - давление насыщенных паров i-го компонента определяется по уравнению Антуана [1]:

где , , - константы уравнения Антуана для i-го компонента, - температура ввода сырья в колонну.

Если сырье подается в колонну в виде кипящей жидкости ( =0), температура ввода сырья определяется по уравнению изотермы жидкой фазы:

.

Если сырье подается в виде насыщенных паров ( =1), используется уравнение изотермы паровой фазы:

.

Уравнения решаются методом последовательных приближений с подбором такого значения температуры , которое с заданной точностью превращает уравнение в тождество.

Результаты расчета однократного испарения сырья при заданной мольной доле отгона =0,9 и давлении = 6100 мм.рт.ст. представлены в табл. 2.

Таблица 2

№ комп.	t, ^оC
	-11,7	0,026514	0,0286313	0,0074534
	-0,5	0,066284	0,0711156	0,0227974
	27,9	0,181544	0,1882855	0,1208687
	36,1	0,299013	0,3066744	0,230065
	60,3	0,259277	0,250266	0,3403805
	68,7	0,15199	0,1427519	0,2351354
	98,4	0,015378	0,0123175	0,0429204
∑	-	1,0000	1,000	1,000

Молекулярная масса паровой фазы рассчитывается по формуле:

молекулярная масса жидкой фазы:

Массовая доля отгона:

В результате расчета получено:

температура ввода сырья = 115,3°С,

молекулярная масса паровой фазы

молекулярная масса жидкой фазы

массовая доля отгона e = 0,836323.

Дата добавления: 2015-08-18