словная постоянная информация:

словная постоянная информация:

№	Содержание информации	Условное обозначение	Единица измерения	Принятые значения
1.	Содержание С 2Н4 в этиленовой фракции.	g 012^С2Н4	Доля по объему	0,96
2.	Содержание С2Н5ОН в ректификате	g 503^С2Н5ОН	Доля по массе	0,945
3.	Норма расхода пара.	К	Моль Н2О / моль С2Н4	0,7
4.	Конверсия этилена	c	Доля единицы	0,055
5.	Селективность	j 1	Доля единицы	0,955
6.	Степень превращения конвертированного этилена в - диэтиловый эфир - ацетальдегид	j 2 j 3	Доля единицы	0,035 0,01
7.	Содержание инертов в циркуляционном газе	g 41^инерт	Доля по объему	0,16
8.	Количество свежей этиленэтановой фракции (базис расчета)	П	кг	7900
9.	Доля отдуваемого газа, выходящего из сепаратора	g 40^инерт	Доля по объему	0,15

Пересчет единиц:

Д оля по объему доля по массе;

m_C2H4 = 0,96*M_C2H4 = 0,96*28 = 26,88 г,

m_C2H6 = 0,04*M_C2H6 = 0,04*30 = 1,2 г,

m_? = m_C2H4 + m_C2H6 = 26,88 + 1,2 = 28,08 г,

Тогда 26,88/28,08 = 0,9573 масс долей или 95,73 % масс.,

1,2/28,08 = 0,0214 масс долей или 4,27 % масс.
Балансовая математическая модель.

1.
Баланс по этилену по первому узлу:

N₁₂^C2H4 g= П*₀₁₂^C2H4/М_С2Н4 + N₄₁g*(1-₄₁^инерт).

2.
Количество воды, пошедшее на образование этанола:

(N₀₁₁ + N₅₀₁)/N₁₂ = K.

3.
Баланс по этилену по третьему и четвертому узлам:

N₁₂^C2H4) = Nc*(1-₄₀g*(1-₄₀^инерт) + N₄₁g*(1-₄₁^инерт).

4.
Баланс по воде по всей схеме:

N₀₁₁ = G₅₀₄j*₁/M_C2H5OH + G₅₀₄g*(1-₅₀₄^С2Н5ОНj)/ ₁*M_H2O +

+ G₅₀₂/M_(C2H5)2O + G₅₀₃/ M_C2H4O

5.
Баланс по диэтиловому эфиру:

G₅₀₂ = 0,5* N₁₂^C2H4j*c*₂*M_(C2H5)2O

6.
Баланс по ацетальдегиду:

G₅₀₃ = N₁₂^C2H4j*c*₃*M_C2H4O

7.
Баланс по этанолу:

G₅₀₄g*₅₀₄^С2Н5ОН = N₁₂^C2H4j*c*₁*M_C2H5OH.

8.
gП*(1-₀₁₂^C2H4)/М_С2Н6 + G₅₀₃/M_C2H4O = N₄₀g*₄₀^инерт.

Соответствие переменных потокам:

№	Наименование потока	Условное 0обозначение	ci	Размерность	Значение по расчету
1.	Подаваемая на синтез вода	N011	c1	кмоль	240,8861
2.	Этилен в парогазовой смеси из первого блока	N12^C2H4	c2	кмоль	3582,8200
3.	«Оттдувка»	N40	c3	кмоль	70,7004
4.	Рециркулирующий газ	N41	c4	кмоль	3892,3088
5.	Вода из 5^ого блока	N501	c5	кмоль	1908,8059
6.	Диэтиловый эфир из 5^ого блока	G502	c6	кг	238,6158
7.	Ацетальдегид из 5го блока	G503	c7	кг	189,1729
8.	Спирт – ректификат	G504	c8	кг	9888,5831

Упорядочение переменных:

c₂ c= 0,84₄ + 7900*0,9573/28

c(_{1 +} c₅c)/₂ = 0,7

c₂c*0,945 = ₄c*0,84 + ₃*0,85

c₁ c= 0,955*₈c/46 + ₈c*0,055/0,955*18 + ₆c/74 + ₇/44

c₆ c= 0,055*0,035*0,5*74*₂

c₇ c= 0,055*0,01*44*₂

c0,945₈ c= 0,055*0,955*₂*46

c7900*0,0427/30 + ₇c/44 = 0,15*₃

Матрица:

ci			Св. член
c1	c2	c3	c4	c5	c6	c7	c8
0 1 0 1 0 0 0 0	1 -0,7 0,945 0 -0,0712 -0,0242 -2,56 0	0 0 -0,84 0 0 0 0 1	-0,84 0 -0,85 0 0 0 0 0	0 1 0 0 0 0 0 0	0 0 0 -0,0135 1 0 0 0	0 0 0 -0,0227 0 1 0 -0,1515	0 0 0 -0,0239 0 0 1 0	270,09540 0 0 0 0 0 74,9622

Определение масс потоков:

G₀₁₁ = N₀₁₁* М_Н2О =239,0545кмоль*18кг/кмоль = 4302,9810кг,

G₁₂^С2Н4 = N₁₂^С2Н4* М_С2Н4 = 3579,2116кмоль*28кг/кмоль = 100217,9248кг,

G₄₀ = N₄₀*(1-0,14)*М_С2Н4 + N₄₀*0,14*М_С2Н6= 59,3084кмоль*0,86*28кг/кмоль + 59,3084кмоль*0,15*30кг/кмоль = 1677,2416кг,

G₄₁ = N₄₁*(1-0,15)*М_С2Н4 + N₄₁*0,15*М_С2Н6= 3888,0636кмоль*0,85*28кг/кмоль + 3888,0636кмоль*0,15*30кг/кмоль = 110032,1999кг,

G₅₀₁ = N₅₀₁* М_Н2О =1908,4725кмоль*18кг/кмоль = 34352,5050кг.
Материальный баланс ХТС производства этанола на 7850кг этиленэтановой фракции.
Расчет:

1.
G⁰_C2H4 = П*0,9786 = 7850 кг*0,9786 = 7682,01кг,

2.
G⁰_H2О = N₀₁₁* М_Н2О =239,0545кмоль*18кг/кмоль = 4302,981кг,

3.
G⁰_C2H6 = П*0,0214 = 7850кг*0,0214 = 167,99кг,

4.
G_C2H5ОН = G₅₀₄*0,95 = 9878,6240*0,95 = 9384,6928кг,

5. G_H2О^р = N₅₀₄*(1- 0,95) = 9878,6240*0,05 = 493,9312кг,

6.
G_С2Н4 = N₄₀*(1-0,14)*М_С2Н4 = 59,3084кмоль*0,86*28кг/кмоль =1428,1463кг.

Приход	расход
наименование	кг	% масс.	Наименование	кг	% масс.
1. этиленовая фракция: этилен этан (инерт) 2. вода 3. рециркулирующий газ: этилен этан	7682,01 167,99 4302,981 92535,914 17496,286	6,29 0,14 3,52 75,73 14,32	1. этанол, в т.ч. этанол вода 2. вода: 3. диэтиловый эфир 4. отдув. газы: этилен этан 5.рециркулирую щий газ: этилен этан 6. невязка	9384,693 493,931 34352,505 238,376 1428,146 249,095 92535,914 17496,286	4,94 0,26 22,06 0,18 0,44 0,094 59,42 12,57 0,001
Всего	122185,2	100	Всего	156178,9	10

---

Дата добавления: 2015-08-28