1. Основные допущения

2. Особенности модели

 

Этапы построения модели колонны непрерывной ректификации.

 

§ 1. Фазовое равновесие жидкость-пар.

 

1.1. Математическое описание процесса для многокомпонентной системы

1.2. Информационная матрица системы уравнений математического описания.

1.3. Блок-схема алгоритма расчёта

 § 2. Многокомпонентная массопередача на тарелке с учётом гидродинамики движущихся потоков.

 2.1. Основные допущения

2.2. Математическое описание процесса массопередачи на тарелке

 § 3. Компьютерная модель стационарного режима процесса непрерывной многокомпонентной ректификации в тарельчатой колонне.

 3.1. Математическое описание процесса

3.2. Информационная матрица

3.3. Блок – схема алгоритма расчёта стационарного режима тарельчатой ректификационной колонны BP (bubble point) методом

3.4. Информационная матрица системы уравнений

 §4. Определение составов дистиллята ( ) и кубового продукта ( ) для простой ректификационной колонны с одним конденсатором (дефлегматором) и кипятильником.

 Введение

 

 

 Обозначения:

Нумерация тарелок сверху вниз

Тарелка 1 – конденсатор или дефлегматор

Тарелка N – кипятильник куба

 1. Основные допущения:

 в колонне только две фазы – жидкость и пар;

дополнительных отборов потоков с промежуточных тарелок, кроме куба и конденсатора, не происходит;

в межтарельчатом пространстве нет контакта между фазами;

межтарельчатый унос жидкости отсутствует;

на тарелках колонны протекает только процесс массопередачи.

 2. Особенности модели:

  рассматривается n-компонентная смесь, например, концентрация жидкости на тарелке i может быть представлена:

 

 

  на каждую тарелку может подаваться поток жидкого питания Fi с концентрацией:

 

 

  на каждую тарелку может подводиться или отводиться поток тепла ΔQ^П

(ΔQ^П - положительный: тепло подводится, ΔQ^П - отрицательный: тепло отводится);

 эффективность массопередачи на тарелке оценивается с использованием модифицированного КПД Мерфри для многокомпонентных смесей:

 

 где - состав паровой фазы в долях, покидающей тарелку i

- состав паровой фазы в долях, поступающей на тарелку i с тарелки i+1;

- равновесный состав паровой фазы в долях на тарелке i;

 

 равновесный состав паровой фазы на тарелке i определяется по формуле:

 

 

 

 

 где K_ij - константа фазового равновесия на i – ой тарелке для j – го компонента;

  x_ij - состав жидкой фазы в долях на тарелке i.

 Таким образом, для построения модели необходимо:

  построить модель фазового равновесия жидкость-пар;

построить модель процесса разделения на тарелке с учётом её эффективности (2), т.е. с учётом многокомпонентной массопередачи;

построить модель тарельчатой ректификационной колонны, т.е. каскада тарелок с потоками питания F_i и потоками подводимого (отводимого) тепла ;

 Этапы построения модели колонны непрерывной ректификации.

 

§ 1. Фазовое равновесие жидкость-пар.

 Изображение равновесных данных жидкость-пар в бинарной системе:

 

 

 Задача: определить равновесные условия в одной экспериментальной точке – доля компонента в жидкости (x) и общее давление (Р).

  Дано: x, Р

 Определить: y, T - при равновесных условиях.

В общем случае данная модель строится не для бинарной ( n = 2 ), а для многокомпонентной системы и включает: МО процесса, информационную матрицу и блок-схему алгоритма решения.