Cтраница 2
Холланда может оказаться полезной всем, кто хочет иметь достаточно надежные методики расчета многокомпонентной ректификации на ЭВЦМ. Но отметим, что некоторые практические рекомендации автора ( например, для решения системы уравнений способом Ньютона - Рафсона при расчете ректификационных колонн со стрипшшг-секциями) неточны и подлежат дальнейшей корректировке. [16]
Появилось большое количество статей и две монографии1 - 2, в которых подробно изложены методы расчета многокомпонентной ректификации на ЭЦВМ. [17]
Рассмотренный метод расчета многокомпонентной ректификации основан на допущении постоянства мольных расходов пара и жидкости в каждой из частей полной ректификационной колонны. Расчет многокомпонентной ректификации с определением действительных расходов фаз в колонне применяют редко ввиду отсутствия в большинстве случаев данных для достаточно точного расчета энтальпий. [18]
Наиболее сложным для реализации оказывается второй этап, сущность которого заключается в определении соотношения параметров N, R и NF, позволяющих достигнуть заданной степени разделения. Сложность состоит в том, что практически все известные алгоритмы расчета многокомпонентной ректификации являются итерационными с последовательным уточнением составов по уравнениям материального баланса и потоков - по уравнениям теплового баланса. Необходимость многократных расчетов для нахождения оптимального решения является существенным недостатком всех точных моделей. Поэтому любая возможность снижения размерности задачи без потери точности является важной задачей разработки алгоритмов проектного расчета. Ниже рассматривается один из таких алгоритмов, основанный на методе квазилинеаризации. [19]
Расчет ректификационных колонн для таких случаев необходимо вести специальными методами, учитывающими особенности многокомпонентных систем и взаимное влияние отдельных компонентов. Однако работа в этой области далека от завершения, о чем свидетельствует многочисленность предложенных методов расчета многокомпонентной ректификации. [20]
В последние годы наблюдается значительный прогресс в применении вычислительной техники для расчета установок разделения смесей в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности. Пог явилось большое количество статей и две монографии 2, в которых подробно изложены методы расчета многокомпонентной ректификации на ЭЦВМ. [21]
Различают смеси бинарные ( состоящие из двух компонентов) и многокомпонентные. Нефть и ее фракции относятся к многокомпонентным смесям, поэтому в настоящем разделе основное внимание будет уделено расчетам многокомпонентной ректификации. [22]
Если бы был известен полный состав жидкости или пара на каком-нибудь произвольном уровне сложной колонны, то путем попеременного использования соотношений парожидкого равновесия и уравнений материального и теплового баланса при помощи аналитической процедуры, разработанной в разделе бинарных систем, можно было бы, переходя от тарелки к тарелке, рассчитать число потребных контактных ступеней для получения желательных продуктов. Однако определение где-нибудь по высоте колонны такого полного состава флегмы или пара, который мог бы послужить исходным пунктом для расчета сложной колонны, и является как раз наиболее трудной частью всего расчета многокомпонентной ректификации. Объясняется это следующим обстоятельством. Чтобы закрепить в проектируемой колонне определенный режим ректификации, необходимо в начальных условиях назначить некоторое число независимых переменных процесса. Как правило, в случае многокомпонентной системы это число независимых переменных процесса оказывается меньше того числа концентрации, которое нужно закрепить, чтобы определить полный состав флегмы пли пара на каком-нибудь уровне по высоте колонны. Поэтому, например, не удается при формулировке начальных условий разделения многокомпонентной системы задать полные составы дистиллята или остатка, как это делается при ректификации бинарной системы, где достаточно назначить концентрацию одного только компонента, чтобы определился полный состав всего продукта в целом. [23]
Если бы был из нестен полный состав жидкости или пара на каком-нибудь произвольном уровне сложной колонны, то путем попеременного использования соотношении ларожидкого равновесия и уравнений материального и теплового баланса при помощи аналитической процедуры, разработанной в разделе бинарных систем, можно было бы, переходя от тарелки к тарелке, рассчитать число потребных контактных ступеней для получения желательных продуктов. Однако определение где-нибудь по высоте колонны такого полного состава флегмы или; пара, который мог бы послужить исходным пунктом для расчета сложной колонны, и является как раз наиболее трудной частью всего расчета многокомпонентной ректификации. Объясняется это следующим обстоятельством. Чтобы закрепить в проектируемой колонне определенный режим ректификации, необходимо в начальных условиях назначить некоторое число независимых переменных процесса. Как правило, в случае многокомпонентной системы это число независимых переменных процесса оказывается меньше того числа концентраций, которое нужно закрепить, чтобы определить полный состав флегмы или пара на каком-нибудь уровне по высоте колонны. Поэтому, например, не удается при формулировке начальных условии разделения многокомпонентной системы задать полные составы дистиллята или остатка, как это делается при ректификации бинарной системы, где достаточно назначить концентрацию одного только компонента, чтобы определился полный состав все-то продукта в целом. [24]
Известны различные методы расчета колонн для ректификации многокомпонентных и бинарных смесей. Расчет числа ступеней в колонне при одном значении флегмового числа с помощью этих методов требует значительной затраты времени даже при расчете бинарной смеси. При расчете многокомпонентной ректификации затраты времени возрастают во много раз. Использование электронно-счетных машин возможно далеко не всегда. При этом большое значение приобретают методы, позволяющие легко и быстро произвести расчет числа ступеней в колонне, если известно число ступеней при одном каком-либо флегмовом числе. [25]