Определяем число теоретических тарелок.

Содержание

Пояснительная записка Определение минимального флегмового числа и числа теоретических тарелок графическим методом Определение минимального флегмового числа по методу Андервуда Определение минимального флегмового числа по методу Джиллиленда Определение минимального числа тарелок по уравненинию Фенске Оптимизация флегмового числа и числа теоретических тарелок по методу Джиллиленда Определение числа действительных тарелок Приложение А – Коэффициенты в уравнении вязкости (извлечение) Список использованной литературы

 

Пояснительная записка

 

В настоящее время существует множество методов определения флегмового числа и числа теоретических тарелок. Целью данной методической разработки является обстоятельное рассмотрение методик определения флегмового числа, числа теоретических тарелок, а также методики определения числа действительных тарелок.

Данные методические указания предназначены для студентов 3 (4) курса специальности 240404 «Переработка нефти и газа» изучающих дисциплину «Процессы и аппараты» и может использоваться на дневном и заочном отделении как:

- методические указания по проведению практических занятий по данной тематике;

- при курсовом проектировании по дисциплине «Процессы и аппараты»;

- при курсовом проектировании по дисциплине «Химия и технология переработки нефти и газа»;

- при дипломном проектировании для специальности 240404 «Переработка нефти и газа».

Методические указания могут использоваться как комплексно, так и отдельно каждое занятие.

Практическое занятие

Наименование работы «Определение минимального флегмового числа и числа теоретических тарелок графическим методом».

Цель работы: приобретение практических навыков определения минимального флегмового числа и числа теоретических тарелок графическим методом;

 

Пояснения к работе.

Минимальное флегмовое число определяется по уравнению:

 

(1)

 

где минимальное флегмовое число;

приведённая концентрация легколетучего компонента в дистилляте, мол.дол;

равновесная концентрация легколетучего компонента в парах питания, мол.дол;

приведённая концентрация легколетучего компонента в питании, мол.дол.

Приведённую концентрацию легколетучего компонента в питании, дистилляте и кубовом остатке определяют по уравнениям (2), (3), (4).

 

(2)

 

где приведённая концентрация легколетучего компонента в дистилляте, мол.дол;

содержание легколетучего компонента в дистилляте, мол.дол.;

содержание тяжелолетучего компонента в дистилляте, мол.дол.

 

(3)

 

где приведённая концентрация легколетучего компонента в питании, мол.дол;

содержание легколетучего компонента в питании, мол.дол.;

содержание тяжелолетучего компонента в питании, мол.дол.

 

(4)

 

где приведённая концентрация легколетучего компонента в кубовом остатке, мол.дол;

содержание легколетучего компонента в кубовом остатке, мол.дол.;

содержание тяжелолетучего компонента в кубовом остатке, мол.дол.

Равновесная концентрация легколетучего компонента в парах питанияопределяют по уравнению (5):

 

(5)

 

где равновесная концентрация легколетучего компонента в парах питания, мол.дол;

коэффициент относительной летучести компонентов;

приведённая концентрация легколетучего компонента в питании, мол.дол;

Коэффициент относительной летучести ключевых компонентов определяют по уравнению (6):

 

(6)

где коэффициент относительной летучести компонентов;

не может быть мене 1,03, так как в противном случае такую смесь нельзя разделить методом ректификации.

коэффициент относительной летучести при температуре верха колонны.

коэффициент относительной летучести при температуре куба колонны.

парциальное давление легколетучего компонента при температуре верха колонн и при температуре питания, МПа;

парциальное давление тяжелолетучего компонента при температуре верха колонн и при температуре питания, МПа.

Действительное флегмовое число определяют по уравнению (7), задаваясь коэффициентов избытка флегмы 1,3:

 

(7)

 

где действительное флегмовое число;

минимальное флегмовое число.

 

Определяем число теоретических тарелок.

Уравнение рабочей линии верхней части колонны запишем как для бинарной смеси.

 

(8)

 

где R – действительное флегмовое число;

приведённая концентрация легколетучего компонента в дистилляте, мол.дол.

Задаёмся значениями в интервале от 0 до 1, с интервалом 0,1. Составляем таблицу для построения равновесной линии по её уравнению (8).

Таблица 1.

 

		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
											1,0

 

По данным таблицы 1 строят график зависимости и .Проводят косую линию из начала координат. Определяют значение отрезка, отсекаемого по оси ординат b.

(9)

 

где R – действительное флегмовое число;

приведённая концентрация легколетучего компонента в дистилляте, мол.дол.

На оси х отмечают определённы по уравнениям (2), (3), (4) значения приведённых концентраций и проводят пунктирные прямые линии до пересечения с прямой. Отмечают точки:

А – пересечение пунктирной линии, выходящей из до пересечения с косой линией.

С – пересечение пунктирной линии, выходящей из до пересечения с косой линией.

Из точки А проводят прямую соединяя точку А с отсечённым отрезком b.

Поднимают линию, выходящую из точки до пересечения с прямой Аb. И из полученной точки пересечения проводят прямую до пересечения с точкой С.

Из точки В поднимаем перпендикуляр до пересечения с равновесной линией. Из точки пересечения с равновесной линией проводим прямую до пересечения с линией СВ. Полученная ступень будет является одной теоретической тарелкой. Продолжаем построение ступеней до пересечения с точкой С. Получаем количество тарелок в кубовой части колонны.

Проводим аналогичное построение для отрезка АВ и определяем число тарелок в укрепляющей части. Из точки В проводим перпендикуляр до пересечения с равновесной линией. Из точки пересечения с равновесной линией проводим прямую до пересечения с линией АВ. Полученная ступень будет являться одной тарелкой. Продолжаем построение до пересечения с точкой А. Таким образом определяем число тарелок в укрепляющей части.