рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента во второй колонне

Работа сделанна в 2004 году

Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента во второй колонне - раздел Химия, - 2004 год - Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией Определение Оптимальных Рабочих Параметров Экстрактивной Ректификации По Схем...

Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента во второй колонне. Рассмотрим технологическую схему разделения четырехкомпонентной азеотропной смеси с использованием тяжелолетучего экстрактивного агента, представленную на рис. 10. Рис. 10. Принципиальная схема разделения четырехкомпонентной азеотропной смеси Исходная смесь, содержащая циклогексан, бензол, этилбензол, н-пропилбензол, поступает на разделение в колонну 1, где происходит отделение зеотропной и азеотропной составляющих друг от друга.

Верхним продуктом колонны 1 является фракция азеотропообразующих компонентов - циклогексан-бензол, а кубовым продуктом - смесь этилбензола и н-пропилбензола, которая далее разделяется в простой двухсекционной колонне 4. Разделение смеси циклогексан - бензол происходит с применением традиционного комплекса экстрактивной ректификации с тяжелолетучим разделяющим агентом анилин. Азеотропную смесь подают в середину колонны 2, а экстрактивный агент - в верхнюю её часть.

Таким образом, происходит выделение циклогексана в качестве дистиллата колонны 2. Оставшуюся смесь бензола и анилина разделяют в колонне регенерации 3, бензол отбирают с верха колонны, а экстрактивный агент - с низа и направляют на рецикл в колонну 2. Рассматриваемая технологическая схема относится ко второй группе схем экстрактивной ректификации, в которой первоначально происходит фракционирование смеси, а разделяющий агент применяется во второй колонне.

Снижение энергозатрат на разделение рассмотренной технологической схемы можно добиться нахождением оптимальных параметров работы её экстрактивного комплекса при фиксированных количестве, составе и температуре исходной смеси и заданном качестве продуктовых потоков необходимо определить оптимальные температуру, расход ЭА, а также уровни ввода исходной смеси и разделяющего агента. Все расчеты проводили на 100 кг ч четырехкомпонентной смеси эквимолярного состава.

Качество продуктовых фракций задавали равным 99 мольн. целевого компонента, экстрактивного агента - 99,9 . Разделяемую смесь подавали в колонну при температуре кипения.

На первом этапе мы исследовали влияние на энергозатраты температуры подачи в колонну ЭР при фиксированном соотношении исходная смесь ЭА 1 2. Мы рассчитали энергозатраты при температурах подачи ЭА в колонну 60, 70, 80, 90 и 100 С. При этом для каждой температуры определили положение тарелок питания, при котором энергопотребление в кубе минимально.

Результаты расчета приведены в табл.10 и рис. 11. Таблица 10. Изменение энергозатрат в зависимости от температуры подачи экстрактивного агента.

F ЭА 1 2 Температура подачи ЭА, 0С NЭА NF Флегмовое число колонны 2 Энергозатраты, ГДж час колонны 2 суммарные 100 4 11 1.01 2.13 11.17 90 4 11 0.58 2.17 11.21 80 5 11 0.33 2.33 11.36 70 4 12 0.25 2.59 11.63 60 4 11 0.18 2.83 11.86 Рис. 11.Изменение энергозатрат в зависимости от температуры подачи ЭА Видно, что оптимальное положение тарелок подачи исходной смеси и ЭА практически не изменяется с изменением температуры последнего.

Флегмовое число с увеличением ТЭА растет. Это связано с тем, что при более высокой температуре возрастает концентрация ЭА в укрепляющей секции колонны и для получения циклогексана заданного качества требуется возвращать в колонну больший поток флегмы. В данном случае суммарные энергозатраты и энергозатраты в кубе колонны 2 растут с уменьшением температуры, что видно из рисунка 11. Далее мы рассмотрели зависимость энергозатрат на разделение в зависимости от температуры подачи ЭА и расхода ЭА. В табл. 11 и рис 12 представлена зависимость энергозатрат для фиксированной температуры и уровней подачи ЭА и питания.

Таблица 11. Зависимость энергозатрат от расхода ЭА при температуре его подачи 100єС. Уровни подачи NЭА NF 4 11 Расход ЭА, моль час Флегма колонны 2 Энергозатраты, ГДж ч Колонны 2 Суммарные 50 1,49 1,92 10,41 60 1,48 1,87 10,37 70 1,31 1,80 10,32 80 1,23 1,75 10,32 90 1,18 1,75 10,35 100 1,15 1,76 10,40 Рис.12. Зависимость энергозатрат на разделение в зависимости от температуры подачи ЭА Видно, что существует оптимальное количество подаваемого разделяющего агента.

Для температуры 100 С оно составляет 80 моль час. Появление минимума на зависимости энергозатрат подробно обсуждалось в предыдущем случае. Далее рассмотрим изменение энергопотребления от расхода ЭА при различных температурах. Результаты представим в табл. 12. Таблица 12. Зависимость энергозатрат на разделение от ТЭА и расхода ЭА, NЭА NF 4 11 Температура подачи ЭА, оС Опт расход ЭА, моль час Флегмовое число колонны 2 Энергозатраты, ГДж час колонны 2 суммарные 100 80 1.23 1.75 10.32 90 80 1.04 1.75 10.32 80 80 0.86 1.75 10.32 70 70 0.84 1.73 10.27 60 60 0.66 1.67 10.17 Видно, что при различных ТЭА значение оптимального расхода РА практически не изменяется.

При уменьшении температуры от 100 до 60 0С флегмовое число уменьшается, достигая минимального значения при 100 0С. Оптимальный расход ЭА равен 60 моль час. Рассмотрим зависимость расхода ЭА и энергозатрат от уровней подачи ЭА и смеси.

Таблица 13. Зависимость величины минимального и оптимального расхода ЭА от его температуры и положения тарелок питания NЭА NF Расход ЭА, моль час Энергозатраты в кубе, ГДж ч Оптимальный Минимальный при опт. расходе при мин. расходе Т 100 0С 4 10 60 50 10.163 10.169 4 11 80 50 10.318 10.411 4 12 90 50 10.677 11.299 5 10 60 50 10.158 10.159 5 11 80 50 10.315 10.378 5 12 100 50 10.666 11.193 Т 900С 4 10 60 50 10.164 10.170 4 11 80 50 10.319 10.412 4 12 100 50 10.669 11.299 5 10 50 50 10.159 10.159 5 11 80 60 10.315 10.378 5 12 100 60 10.667 11.192 Т 800С 4 10 60 50 10.164 10.173 4 11 80 50 10.319 10.422 4 12 100 50 10.670 11.300 5 10 60 50 10.160 10.161 5 11 80 50 10.319 10.422 5 12 100 50 10.667 11.193 Т 700С 4 10 60 50 10.164 10.174 4 11 80 50 10.319 10.423 4 12 100 50 10.670 11.343 5 10 60 50 10.162 10.161 5 11 80 50 10.317 10.389 5 12 100 60 10.667 11.193 Т 600С 4 10 60 50 10.165 10.177 4 11 80 50 10.321 10.423 4 12 100 50 11.300 13.487 5 10 60 50 10.162 10.164 5 11 80 50 10.317 10.389 5 12 100 50 10.668 11.193 При снижении температуры расположение тарелок подачи не изменяется 5 10 , оптимальный расход равен 60 моль час. Минимальные суммарные энергозатраты достигаются при температуре 100 0С. Рассмотрим изменение энергозатрат на разделение от положения тарелки питания в колонне регенерации при различных температурах подачи экстрактивного агента.

Результаты представим в табл. 14. Таблица 14. Зависимость энергозатрат в колонне регенерации от положения тарелки питания Температура, оС тарелки питания Энергозатраты, ГДж ч 100 4 10.752 90 4 10.763 80 4 10.744 70 4 10.759 60 4 10.745 При различных температурах уровень подачи остается неизменным.

Оптимальная тарелка питания в колонне регенерации 4. Таким образом, данная технологическая схема имеет минимальное энергопотребление при следующих рабочих параметрах температура подачи ЭА 100 оС оптимальный расход ЭА 60 моль ч F ЭА 1 0,6 NЭА NF 5 10 тарелка питания колонны регенерации - 4.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией

Большая энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения актуальной задачей химической технологии. В промышленности разделению подвергаются многокомпонентные смеси как простых… В последнем случае в связи с термодинамико-топологическими ограничениями получение чистых продуктов обычной…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента во второй колонне

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Методы разделения азеотропных смесей
Методы разделения азеотропных смесей. В различных отраслях промышленности используют разнообразные жидкие и газовые смеси, подлежащие разделению на чистые компоненты или фракции различного состава.

Азеотропная ректификация
Азеотропная ректификация. Метод азеотропной ректификации применим как для смесей с малым коэффициентом относительной летучести, так и для азеотропообразующих смесей в том числе при составах, близки

Разделение азеотропных смесей методом экстрактивной ректификации
Разделение азеотропных смесей методом экстрактивной ректификации. Наиболее часто на практике для преодоления теродинамико-топологических ограничений на выделение конечных фракций заданного состава

Выбор разделяющего агента
Выбор разделяющего агента. При выборе разделяющих агентов для процессов азеотропной и экстрактивной ректификации должны учитываться свойства системы, подлежащей разделению. Прежде всего, в и

Применение экстрактивной ректификации для разделения промышленных смесей
Применение экстрактивной ректификации для разделения промышленных смесей. Методы экстрактивной ректификации в настоящее время применяются для решения разнообразных задач по разделению жидких смесей

Процесс удаления примесей из олефинов
Процесс удаления примесей из олефинов. В данной работе предлагается способ очистки олефинов от примесей, особенно таких как этилен и пропилен, которые традиционно получаются в процессах нефтеперера

О критериях оптимизации технологических схем
О критериях оптимизации технологических схем. Под оптимизацией понимают деятельность научных, проектных и производственных коллективов, направленную на создание производства, дающего наилучшие резу

Модель Вильсона
Модель Вильсона. Уравнение Вильсона было первым уравнением, в котором была применена концепция локального состава. Основная идея ее состоит в том, что из-за разницы в межмолекулярных взаимодействия

Модель SRK
Модель SRK. В 1972 г. для улучшения предсказания парового давления чистых компонентов и парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей Соав предложил следующую температурную зависимость где -

Модель Peng-Robinson
Модель Peng-Robinson. Уравнение состояния Пенга-Робинсона было опубликовано в 1976 году и является модификацией уравнения Редлиха-Квонга. Во многих отношениях оно похоже на уравненеие SRK, н

Материальный баланс процесса экстрактивной ректификации
Материальный баланс процесса экстрактивной ректификации. Экстрактивная ректификация отличается от обычной тем, что в колонну кроме исходной смеси и флегмы вводят разделяющий агент, причем его расхо

Программный комплекс PRO II
Программный комплекс PRO II. Данная программа предназначена для проектно-поверочного расчета и поверочного расчета химико-технологических процессов и, в частности, процесса ректификации. Про

Выходные данные программы
Выходные данные программы. Отчет по колонне включает в себя суммарные данные по колонне. Суммарные данные по колонне содержат температуры, давления, расходы, тепловые нагрузки по каждой тарелке, ин

Выбор исходной смеси и экстрактивного агента
Выбор исходной смеси и экстрактивного агента. В качестве объекта исследования была выбрана четырехкомпонентная смесь бензол - циклогексан - этилбензол - н-пропилбензол, содержащая один бинарный азе

Тепловой баланс процесса экстрактивной ректификации
Тепловой баланс процесса экстрактивной ректификации. В качестве критерия оптимизации традиционного варианта организации процесса экстрактивной ректификации мы использовали суммарные энергетические

Выбор адекватной модели ПЖР
Выбор адекватной модели ПЖР. Из литературных данных нами были получены данные по парожидкостному равновесию для следующих бинарных составляющих бензол - этилбензол этилбензол - н-пропилбензол бензо

Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента в первой колонне
Определение оптимальных рабочих параметров экстрактивной ректификации по схеме с использованием разделяющего агента в первой колонне. Принципиальная технологическая схема ректификации азеотропной с

Сравнение результатов
Сравнение результатов. Нами был проведен сравнительный анализ традиционных схем разделения четырехкомпонентной азеотропосодержащей смеси методом экстрактивной ректификации. Эти схемы различа

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги