Нераспределяющийся компонент
Cтраница 2
Расчеты для нераспределяющихся тяжелых компонентов проводят аналогично тому, как это описано для легких нераспределяющихся компонентов. [16]
По сравнению с расчетом простых ректификационных колонн, каждая из которых делит поступающий в нее поток на два продукта, расчет сложных колонн, в частности колонны с отпарными секциями, является более сложным. При расчете таких колонн приходится учитывать особенности конкретной схемы разделения и возможность появления практически нераспределяющихся компонентов, почти полностью отсутствующих в одном или нескольких конечных продуктах разделения. Это приводит к необходимости разрабатывать сложные алгоритмы, в которых направление расчета различное для легких и тяжелых нераспределяющихся компонентов. Для расчета колонн со многими вводами сырья, отпарными секциями и более сложных ректификационных систем со многими взаимосвязанными колоннами наиболее простым и надежным является метод релаксации. Одна из модификаций метода релаксации основана на расчете однократного испарения смеси всех потоков, поступающих на каждую тарелку, и последовательном смещении потока жидкости и паров по направлению их движения. [17]
Они записаны по контуру, охватывающему часть колонны от рассчитываемой тарелки до того конца колонны, от которого ведется расчет. Расчет по распределяющимся компонентам ведется от обоих концов колонны к питанию, а по нераспределяющимся компонентам - по всей высоте колонны от того ее конца, где концентрации компонентов являются ненулевыми. Определенные трудности возникают при корректировке составов для перехода к следующей итерации. Эти трудности связаны с тем, что система уравнений Э - коррекции может давать отрицательные решения. [18]
Отдельные рекомендации по усовершенствованию расчета иногда очень тесно связаны, а иногда не зависят одна от другой. В данной главе рассматриваются такие вопросы, как минимизация погрешности вычисления ( округления), расчет при наличии распределяющихся и однофазных нераспределяющихся компонентов, влияние температуры кипения и точки росы на скорость сходимости, а также другие специфические моменты расчета простых колонн. [19]
 |
Направление расчетов для нераспределяющихся и распределяющихся компонентов в сложной колонне. [20] |
Для колони второго типа расчеты ведут в направлении, показанном на рис. VII-5. При наличии распределяющихся компонентов погрешность вычисления ( округления) на участке между тарелками питания можно свести к минимуму, применяя формулу ( VI 2а) к разным тарелкам питания, как это описано выше. Однако определение нераспределяющегося компонента не является столь простым, как для колонн первого типа. [21]
Недостатком описанного метода, как и всех подобных методов расчета от концов колонны к тарелке питания, является необходимость учета чрезмерно малых концентраций, появляющихся в ходе расчета при наличии в смеси практически нераспределяющих-ся компонентов, почти полностью отсутствующих в одном из конечных продуктов разделения. Это может привести к переполнению разрядной сетки ЭВМ, что требует специальных приемов решения проблемы. Так, объединение нескольких легких, практически нераспределяющихся компонентов в один компонент с относительной летучестью более высококипящего из них и тяжелых, практически нераспределяющихся компонентов в один компонент с относительной летучестью более низкокипящего из них существенно не искажает результатов расчета. [22]
По сравнению с расчетом простых ректификационных колонн, каждая из которых делит поступающий в нее поток на два продукта, расчет сложных колонн, в частности колонны с отпарными секциями, является более сложным. При расчете таких колонн приходится учитывать особенности конкретной схемы разделения и возможность появления практически нераспределяющихся компонентов, почти полностью отсутствующих в одном или нескольких конечных продуктах разделения. Это приводит к необходимости разрабатывать сложные алгоритмы, в которых направление расчета различное для легких и тяжелых нераспределяющихся компонентов. Для расчета колонн со многими вводами сырья, отпарными секциями и более сложных ректификационных систем со многими взаимосвязанными колоннами наиболее простым и надежным является метод релаксации. Одна из модификаций метода релаксации основана на расчете однократного испарения смеси всех потоков, поступающих на каждую тарелку, и последовательном смещении потока жидкости и паров по направлению их движения. [23]
Недостатком описанного метода, как и всех подобных методов расчета от концов колонны к тарелке питания, является необходимость учета чрезмерно малых концентраций, появляющихся в ходе расчета при наличии в смеси практически нераспределяющих-ся компонентов, почти полностью отсутствующих в одном из конечных продуктов разделения. Это может привести к переполнению разрядной сетки ЭВМ, что требует специальных приемов решения проблемы. Так, объединение нескольких легких, практически нераспределяющихся компонентов в один компонент с относительной летучестью более высококипящего из них и тяжелых, практически нераспределяющихся компонентов в один компонент с относительной летучестью более низкокипящего из них существенно не искажает результатов расчета. [24]
При разделении смесей, состоящих из компонентов, летучести которых сильно различаются, некоторые так называемые нераспределяющиеся компоненты практически полностью отсутствуют в одном из продуктов фракционирования. Если в качестве начального будет принято сечение, соответствующее этому продукту, то необходима очень высокая точность при определении исходных данных и собственно вычисления в случае ступенчатого интегрирования. При этом небольшие изменения начальных величин от одного приближения к другому вызывают существенные изменения ( величин в конце интервала интегрирования. Такая неустойчивость решения приводит к необходимости выполнения большого числа приближений и разработки методики подбора, обеспечивающей сходимость расчета. Вместо подбора составов в начальном сечении по всем компонентам можно принять исходные концентрации нераспределяющихся компонентов равными нулю; тогда нужно задаваться сечением, в котором появляются малые количества указанных компонентов. Однако описанный порядок подбора не устраняет трудностей, связанных с неустойчивостью решения. [25]
Страницы: 1 2