Постановка задачи. Целью настоящей работы является разработка энергосберегающей схемы разделения трехкомпонентной азеотропной смеси бензол - циклогексан - гексан методом экстрактивной ректификации с сульфоланом.
В рамках настоящей работы требуется 1. Выбрать адекватную модель описания парожидкостного равновесия. 2.Синтезировать все возможные варианты схем разделения трехкомпонентной азеотропной смеси в комплексах простых двухсекционных колонн и эквивалентных им схем с частично связанными тепловыми и материальными потоками. 3. Провести анализ работоспособности синтезированных схем разделения. 4. Произвести расчет и оптимизацию рабочих параметров схем-прообразов состоящих из простых двухсекционных колон и схем-образов содержащих сложные колонны. 5. Среди множества рассмотренных вариантов выявить наиболее экономичную схему исходя из критерия минимальных энергозатрат на разделение 4. Расчетно - экспериментальные методики и аппаратные средства В соответствии с задачами настоящего исследования и для достижения поставленных целей требуется проведение расчетного определения энергетической и экономической эффективности технологических схем ректификации.
Для этого использован расчетный эксперимент, базирующийся на математическом моделировании схем ректификации.
Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием адекватной модели парожидкостного равновесия, строгих моделей и алгоритмов расчета процесса ректификации. 4.1 Программный комплекс PRO II. В настоящей работе использован лицензионный программный комплекс PRO II with PROVISION компании SIMSCI corp обеспечивающий моделирование и расчет технологических схем ректификации.
PRO II - компьютерный комплекс для инженерных расчетов процессов органического синтеза и нефтехимии, технологии полимеров и др. Он объединяет базы данных по свойствам химических компонентов и методы расчета термодинамических свойств с гибкими методами расчета аппаратов.
Программа обладает вычислительными средствами для выполнения расчетов всех материальных и энергетических балансов, необходимых для моделирования большинства статических процессов. Экспертные системы, расширенная обработка входных данных и проверка ошибок обеспечивают его высокую эффективность и надежность. Комплекс PRO II включает базу данных по свойствам более 1750 веществ. Программный комплекс предоставляет пользователю широкие возможности модернизации, как свойств индивидуальных веществ, так и методов расчета, а также позволяет добавлять собственные вещества и аппараты с заданными свойствами.
Ряд программных модулей PRO II предназначен для расчета процессов ректификации. Расчет ректификационной колонны возможен в проектно - поверочном и поверочном вариантах. В обоих случаях необходимо задать количество тарелок в секциях колонны и состав питания. Далее представлено описание основных алгоритмов расчета и моделей аппаратов, реализованных в комплексе PRO II и непосредственно использующихся при расчете схем ректификации. 4.1.1.