![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Отдельных элементов узла ректификации
Мат модель имеет допущения – много вариантов и разной сложности. Рассмотрим простейший вариант.
Математическая модель i-й ректификационной тарелки
При математическом описании процессов на контактном устройстве в модели А рассматриваем идеализированный процесс ректификации и принимаем следующие допущения: - давление в колонне постоянное; - жидкость и пар находятся в насыщенном состоянии; - разделяемые смеси близки к идеальным; - потоки жидкости Li и пара Gi постоянны; - паровая и жидкая фазы идеально перемешаны; - унос жидкости отсутствует, т. е. рассматривается теоретическая тарелка с коэффициентом эффективности ε i = 1. Уравнения, описывающие процессы на i -й тарелке, имеют следующий вид: значение парового потока
где n – число тарелок; значение потока жидкости
![]()
значение текущей концентрации жидкости
![]()
значение текущей концентрации пара
![]()
где
![]()
здесь Ki (Ti) – константа фазового равновесия.
Математическая модель тарелки питания
Структура уравнений материального и энергетического баланса тарелки питания во многом определяется видом питания и его энергетическим состоянием. В качестве примера рассмотрим два типа тарелок питания. Для тарелки питания (i = f) с подачей на нее насыщенной жидкости (см. рис. 5.3, а) материальный баланс имеет вид
![]()
где Lf = Lf+ 1 + DL. При решении уравнения материального баланса (5.24) необходимо учитывать уравнения (5.6) и (5.7), описывающие материальный баланс низколежащей (f – 1) и высоколежащей (f + 1) тарелок. При питании колонного аппарата насыщенным паром с LG = 1 (см. рис. 5.3, б) режим работы тарелки питания с учетом материального и энергетического баланса высоколежащей (f + 1) и низколежащей (f – 1) тарелок описывается следующими уравнениями:
![]()
значение текущей концентрации пара
![]()
Значение потока жидкости Lf и значение текущей концентрации находим соответственно по уравнениям (5.6)–(5.9). Дросселирование жидкости перед поступлением на тарелку питания, как правило, приводит к ее частичному испарению, и в колонну направляется парожидкостная смесь (см. рис. 5.3, в). При этих условиях массовый поток пара, уходящего с тарелки питания, можно определить следующим образом:
![]()
Значение потока жидкости Lf, а также значения текущих концентраций xf и уf рассчитываем по уравнениям (5.6), (5.8), (5.26). Концентрацию паровой и жидкостной частей потока питания после дросселирования определяем из совместного решения методом итераций следующей системы уравнений:
![]()
где α G – доля пара, образовавшегося при дросселировании жидкости. Тогда паровая часть потока питания DG = F α G, а жидкостная составляющая DL = F – DG.
Математическая модель системы дефлегматор–конденсатор–емкость
При моделировании дефлегматор приравниваем по эффективности разделения к теоретической тарелке, поэтому уравнение, описывающее систему дефлегматор–конденсатор–емкость, может быть представлено в виде зависимости
![]()
где Возможны частные случаи: -
![]()
-
![]()
Математическая модель куба (испарителя)
В простейшем случае уравнение, описывающее куб, может быть представлено в том же виде, что и для дефлегматора, т. е.
![]()
где y *(xR) – равновесная концентрация пара;
Частные случаи: -
![]()
-
|