Методы оценки энергетических затрат в реакционно-ректификационных процессах

Методы оценки энергетических затрат в реакционно-ректификационных процессах.

Ранее в работах [1.2] было показано, что в технологических схемах содержащих ректификацию около 80% всех энергетических затрат приходится именно на этот процесс. Поэтому затраты энергии в реакционно-ректификационных процессах можно оценивать по энергозатратам на ректификацию. Эти затраты в основном связаны с формированием потока пара и для их оценки используют значение минимального флегмового числа, необходимого для получения продуктов заданного качества.

Режим минимального орошения реализуется в колонне бесконечной высоты, и при этом в колонне имеются зоны постоянных концентраций [2, 3]. Существуют различные методы оценки минимального флегмового числа как численные, так и аналитические. Численные методы [24.97-104] позволяют определять минимальное флегмовое число для смесей с любым фазовым равновесием и не требуют допущения о постоянстве потоков жидкости и пара по высоте колонны.

В их основе лежат уравнения материальных и тепловых балансов для зон постоянных концентраций укрепляющей и исчерпывающей секций ректификационной колонны и различные методики сходимости [25-27.99]. Поскольку численные методы являются итерационными, бывают случаи, когда расчет не сходится. Аналитические же методы позволяют оценить значение минимального флегмового числа непосредственно, однако требуют принятия различных допущений.

Наиболее распространенным из таких является метод Андервуда [105-107], в основе которого лежит уравнение, связывающее составы продуктовых потоков со значением минимального флегмового числа при допущениях о постоянных относительных летучестях компонентов разделяемой смеси и постоянстве мольных потоков жидкости и пара по высоте колонны. 1.3.