Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
раствору добавляется некоторое количество растворителя (например, до достижения точки jV4), а от экстрактного отгоняется некоторое количество растворителя (например, до достижения точки Nq). При этом образуются соответствующие новые равновесные фазы /?4 — S4 и Rq-Sq, которые не могли быть получены непосредственно из сырья Ж(фиг. 66).
А
8
Фиг. 67. Полная кривая равновесия. Нижняя ветвь (KR) отвечает различным рафинатным растворам; верхняя ветвь (KS) отвечает точкам равновесных экст актных растворов; прямые, проведенные пунктиром, соответствуют различным
н ода м
4. КРИВЫЕ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ МАСЛО-РАСТВОРИТЕЛЬ
Второй метод построения кривых равновесия, предложенный С. М. Волохом [36, 37J можно считать единственным для построения полной кривой равновесия системы масло—растворитель.
Хотя масляное сырье является многокомпонентной, сложной смесью, но оказывается, что с достаточной для практических расчетов точностью, его можно принять за условную днухкомпонентную смесь, а систему масло—растворитель—за условную тройную смесь. При этом принято во внимание, что углеводородный состав масел можно характеризовать вязкостно-весовой константой (ВВК), которая на базе объемных концентраций является аддитивным св'ойстеом.
Всякое масляное сырье M9 а также любой рафинат (P) или экстракт (3), полученный из этого масла, принимается за смесь какого-то лучшего (условного) рафината А и лучшего, (условного) экстракта В, которые могли бы быть получены из данного сырья. Можно принять, например, что BBK (которое бу-
197
L
дем обозначать через ч\) условного компонента А равно ^a = = 0,8ПЗ, a BBK компонента В равно т]В = 1,000. Треугольную диаграмму строят в объемных концентрациях, причем на стороне AB треугольника строится шкала BBK смеси, а на стороне AC шкала объемных концентраций растворителя С. В качестве примера на фиг. 68 приводятся кривые равновесия, полученные В. Д. Кандаловой по методу С. М. Волоха для системы фурфурол-цилиндровый дистиллат. Качество цилиндрового дистиллата характеризуется следующими данными: т]=0,880; rftf= 0,939; v50 = 179,7 ест; V100= 18,8 ест.
Шкала BBH(Ij)
Фиг. 68. Кривые равновесия для системы цилиндровый дистиллат— фурфурол, ПРИ различных температурах и вспомогалельные кривые
%— /(^p) Для определения положения нод
При построении кривых равновесия по точкам равновесных фаз, полученных опытным путем, одновременно должны быть проведены ноды, соединяющие точки равновесных фаз. Но, часто, при расчетах оказывается необходимым проведение промежуточных нод, проходящих через произвольные точки кри-
к
198
вой равновесия. Для определения положения промежуточных нод предложен ряд способов.
В. Д. Кандалова для этой цели использует вспомогательную кривую зависимости между качествами (например, BBK) рпфннатов и экстрактов, соответствующих равновесным фазам, т. о. кривую ^=/(?), как это показано на фиг. 68.
Исли желательно провести ноду через любую точку /V, не расположенную на кривой равновесия, то можно использовать также следующий приближенный метод: принимается, что продолжение искомой ноды, проходящей через точку N и продолжение двух соседних (справа и слева отточки N), извест-
ных нод, пересекаются в общей точке.
5. РАСЧЕТ ОДНОКРАТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ (ОЭ)
Обозначим:
Ж—объем исходного масляного сырья, мг\ С—объем растворителя, добавляемого в исходное сырье, мъ; TV=TW+С—объем полученной смеси, м%
R и S—объемы полученных равновесных рафинатного и
экстрактного фаз, м?\ P и 3—объемы рафината и экстракта, получаемые после
отгонки растворителя, мг; Імі 7Jp и t]9-BBK исходного сырья, рифината и экстракта; 5n, Sr и Ss-объемные концентрации растворителя в смеси N9
в рафинатном растворе R и экстратном растворе S. Пусть процесс однократной обработки сырья растворителем ведется при какой-то тем-исратуре t, для которой известна кривая равновесия системы (фиг. 69).
Заданы значения т]М и ?n» требуется найти выходы и качества рафината и экстракта, а также другие необходимые «оличины.
Соединяем точки M и C1 ІІроводим горизонталь, отвечающую Sn и на пересечении »той горизонтали с линией фиг< 69в Расчет однократной
MC находим точку смеси Л'. ^экстракции
Через точку N проводим
одним из указанных выше способов ноду^/^S. Проведя прямые CR и CS, находим точки P кЦЭ; по^шкале на стороне ан находим т]р и т]э,
¦і +
4 ' -J ¦ і j
199
I
Проведя из точек RnS горизонтали, до пересечения со стороной АС, находим концентрации растворителя Er и Ss-
Расход растворителя, учитывая основное свойство треугольной диаграммы, найдется из соотношений:
* ¦ ¦
С = Ж^^-=Ж.—мъ (VIII, 12)
CN 1
'n
Выход рафината
р = М^Іг=М^—^ м\ (VIII, 13)
Выход экстракта
РЭ Ъ — Ip
Э = М-Р, м\ (VIII, 14
Объем рафинатной фазы
R = N^z = N-—м\' (VIII, 15}
RS Ss-Sr
или иначе
R = P-^r = P ¦—, ж3. (VIII, 16)
ґ -
Объем экстрактной фазы
S = N-R, мг (VIlI 17)
і
Указанные построения и соотношения могут быть также использованы, если в качестве исходных данных заданы значения других двух параметров, например, т)м и т)р.
