Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Рассмотрим один весьма интересный случай работы укрепляющей колонны, сырьем для которой служат перегретые
і
140
пары, а именно, случай, когда полюс S1 бесконечно удален**
et
т. е. — = ос (фиг. 45).
D
В данном случае выражение
d D
оо не означает, что
d
D
о, а лишь показывает то, что/}—*0. Действительно, при оо (см. фиг. 45), принимает максимально возможное
значение Xr = а. Тогда в соответ- Q ккал/кГ ствии с уравнением (V, 69) имеем ? '
а
Xr
Ут> — Xr
0.
Посмотрим, чему же равно тепло орошения в этом случае? Из теплового баланса колон-
ны
LqL = DQT> + Rq* + d;
a R = L
Фиг. 45. Работа укрепляющей колонны, питающейся перегретым паром в случае, когда djD
учитывая, что D = O, — D = Z, получаем
d^L(qL — gR) ккал\час. (V, 73)
Так как в данном случае D = O, R = L и Xr = сс, то, очевидно, что конечный результат работы такой колонны аналогичен результату работы конденсатора. Но данный случай имеет весьма важное теоретическое и практическое значение, так как позволяет устаноьить предельное наименьшее число контактов, обеспечивающее заданное качество дистиллата (уо). Как видим, для условий, показанных на фиг. 45, минимальное число контактов составляет 3 шт.
Питание укрепляющей колонны насыщенными парами.
Вариант питания колонны насыщенными парами сырья может считаться частным случаем питания колонны перегретыми парами и принципиально ничем не отличается от последнего.
Имея значение а состава сырья, проводят вертикаль до пересечения с кривой конденсации и таким образом устанавливают положение точки L (фиг. 46).
Через точку L проводят ноду LR'', продолжение которой при пересечении с ординатой уо, определит положение полюса
Si, для колонны с бесконечно большим числом тарелок, а, еле-
- і
141
довательно, и величину минимального удельного тепла ороше
ния (~\
DSi, ккал/кГш
НИН
Задавшись удельным расходом тепла орошения
d D
для
реальной колонны, например, на 10—20% выше минимального»
находят отрезок DS1 = (1,1 — 1,2) DSi9 ккалІкГ.
Проведя через точки рабочую линию S1L1R, а,
S
, и L прямую, получают крайнюю следовательно, и точку R9 уходящего
остатка, абсцисса которой покажет ее сослав х#.
Далее, начиная с точки R проводят поочередно tq ноду, то рабочую линию (ломанная линия RG1 g2 G2) до тех пор, пока не достигнут фигуративной точки дистиллата (точка D).
Число нод tx, t%> ts и т. д. определит число необходимых теоретических контактов, причем последняя нода булет отвечать парциальному конденсатору. (На фиг. 46, а также на некоторых других фигурах, с целью упрощения схемы, построение числа теоретических контактов не доведено до конца).
Как и при питании колонны перегретыми парами, в данном ,случае с умень-
d
шением — качество остат-
D
Фиг. 46. Расчет укрепляющей] колонны питающейся насыщенным^ [паром
ка улучшается (a*r уменьшается) и вместе с тем увеличивается выход /шстиллата и число необходимых тарелок. Питание укрепляющей колонны двухфазным сырьем.
Обычно при двухфазном сырье, для того, чтобы обеспечить ректификацию обеих фгз, пользуются полными колоннами. Но в редких случаях, особенно когда относительная доля жидкой фазы сырья !незначительна, возможно применение и неполных колонн, состоящих только из укрепляющей секции.
f
142
7
Как видно из фиг. 42 а, жидкая фаза g0 сырья уходит из= системы без изменения состава. Поэтому, найдя положение фигуративной точки G0 пароьой фазы сырья и, принимая этот поток насыщенного пара G0 за сырье, производят расчет колонны (фиг. 47).
Затем определяют выход и качество нижнего продукта колонны при помощи уравнений
R — go + gi
go X0 -lr~ g{ X1
R
(V, 74) (V, 75)
Полюс Si колонны, имеющей бесконечно большое число тарелок, находится на продолжении ноды сырья. Расчет колонны иллюстрируется схемой (фиг. 47).
П. ОТГОННЫЕ колонны
Фиг. 47. Расчет укрепляющейся колонны, питающейся двухфазным;
сырьем
Питание отгонных колонн, обычно, производится жидко-фазным сырьем (см. фиг. 43 6), а иногда—двухфазным (см. фиг. 43 а).
Последнее может иметь смысл только в тех случаях, когда относительная доля паров (G0) сырья незначительна или когда один из компонентов практически не летуч.
Питание отгонной колонны жидкостью, недогретой до температуры кипения. Схема построений, необходимых при расчете отгонной колонны, питающейся жидкостью, недогретой до температуры начала кипения (при давлении, имеющемся в колонне) показана на фиг. 48. Имея значения а и qu находят точку L. Из всех нод выбирают такую (она является единственно вязможной), продолжение которой проходило бы через
точку L (на фиг. 48 она соответствует ноде D'g\).
Пересечение найденной прямой с вертикалью Xr определит
полюс колонны с бесконечно большим числом тарелок. Положение полюса S2 для реальной колонны выбирают так, чтобы
относительное тепло кипятильника
R
было несколько больше
чем
в
R
Ї
например, на 10—20%.
млн
143-
ґі- ї .г I.
Проводя через точки S3 и L прямую, получают фигуративную точку дистиллата D (или G1), координаты которой определяют величины уо и Qd.
