ться вимога:
е? ? хi
де е - масова частка відгону сировини;
хi - масова частка i-фракції (крім залишку), виведеної із цієї колони:
? хi=0,5407
Для проведення розрахунку необхідно задатися наступними даними:
? температура на вході в колону дорівнює 360? С;
? тиск на вході в колону одно 170 кПа;
? витрата водяної пари 2% від кількості сировини.
7. Технологічний розрахунок колони
7.1 Загальна характеристика роботи колони
Для колони К - 2 приймаємо клапанні тарілки, тому вони мають високий к.к.д. в широкому діапазоні швидкостей. Кількість тарілок наступне:
від верху колони до виведення 1-го бокового погона - 14;
між висновками 1-го і 2-го бічних погонів - 12;
від виведення 2-го бокового погона до введення сировини - 8;
нижче введення сировини - 6.
Загальне число тарілок - 40. Гідравлічний опір однієї тарілки 0,5кПа. Витрата водяної пари: в основній колоні - 2% на сировину, в стріппінг - по 1% на дистилят.
Опір конденсаційної апаратури приймаємо рівним 50 кПа.
Тиск у різних перетинах колони з урахуванням опору конденсаційної апаратури і гідравлічного опору тарілок:
рфр=Р - n · а,
Де Р - тиск у точці введення сировини, кПа;
n - число тарілок, що знаходяться вище точки введення;
а - перепад тиску на одній тарілці,
введення сировини: 170 кПа
висновок фр.270-360 ° С: 170 - 8 · 0,5=166кПа
висновок фр.180-270 ° С: 166 - 12 · 0,5=160кПа
верх колони: 106-14 · 0,5=153 кПа
низ колони: 170 + 6 · 0,5=173 кПа
7.2 Матеріальний баланс основної колони К - 2
Таблиця 7.1 - Матеріальний баланс основної колони К - 2
Продукти% мас. на сировину% мас. на нефтькг/чВзято: нафта отбензіненная100,00090,06536071,3Получено: фр.85-180 ° С фр.180-270 ° С фр.270-360 ° С мазут ( gt; 360 ° С) 14,18 19,95 19 , 94 45,93 12,76 17,97 17,96 41,37 76014,9 106946,2 106892,6 246217,6Ітого: 100,0090,06536071,3
. 3 Розрахунок частки відгону сировини на вході в колону
Частка відгону сировини на вході в колону К - 2 дорівнює е=0,6227 (див. пункт 6).
. 4 Температура верху колони
Зверху колони виходять пари фракції 85 - 1800С і уся водяна пара, який подають в колону і стріппінг. Внаслідок подачі водяної пари парціальний тиск даної фракції знижується.
Молярний витрата парів фракції:
=,
Де: G - масова витрата парів, кг/год;
М - середня молярна маса фракції 85 - 1800С
,
де: tср.мол - среднемолярная температура кипіння фракції, 0С
tср.мол=132,5 ° С, відповідно, М=117,31 кг/кмоль;
тоді:
=кмоль/год
Молярний витрата водяної пари
=536071,3 · 0,02 + 106946,2 · 0,01 + 106892,6 · 0,01=12859,7 кг/год
кмоль/год
Мольная частка фракції в парах:
Парціальний тиск фракції в парах:
Р=153 · 0,475=72,77 кПа
Визначаємо температуру верху колони по рівнянню ізотерми парової фази:
де: - мольна частка i-го компонента в суміші;
- константа фазового рівноваги i-го компонента.
Приймаються температуру верху колони і за формулою Ашворта знаходимо тиск насичених парів кожної фракції при цій температурі
де: f (T) - функція температури, при якій визначається тиск насичених парів;
f (T0) - функція середньої температури кипіння фракції;
- тиск насичених парів, Па
f0 (95)=5,7284; f0 (122,5)=5,0498; f0 (160)=4,2969; f (148)=4,5193
Значення цих функцій взяті з [7].
Знаходимо константу К для кожної фракції:
Температуру виходу фракції вгорі колони розраховуємо за допомогою пакета Microsoft Exсel.
При температурі 152 0С і тиску 72,77 кПа отримані наступні результати, які наведені в таблиці 7.1.
Таблиця 7.1 -Расчёт температури вгорі колони К - 2
фракціяtсрMy на нефтьy? на фракцію152p, кПаky'/k85-1059597,5250,01880,18269926...
