Противоточный конденсатор
Расчёт материального баланса противоточного конденсатора основан на допущении, что отношения степеней извлечения отдельных компонентов смеси обратно пропорциональны отношениям констант фазового равновесия соответствующих компонентов:
(92)
Выбрав один из компонентов в качестве ведущего, можно рассчитать степени извлечения всех других компонентов
,
(93)
где
- степени извлечения i-го
и ведущего компонента;
- константы фазового равновесия i-го
и ведущего компонента, рассчитанные
при
средней температуре
конденсации.
При
выполнении расчёта степеней извлечения
в случае
принимаем
.
Обозначив
- количество молей i-го
компонента в остаточном газе, учитывая
что
(94)
не трудно придти к равенству:
,
(95)
где - константы фазового равновесия i-го компонента, рассчитанные при минимальной температуре конденсации. Выражение (95) можно переписать, введя степени извлечения :
,
(96)
где - доля i-го компонента в питании.
Таким образом, задача сводится к выбору такого значения степени извлечения ведущего компонента, при котором выполняется равенство (96).
Пример 11
В противоточный конденсатор поступает смеси продуктов хлорирования метана известного состава (см. Таблицу 5). Средняя температура в конденсаторе равна – 450С, минимальная температура равна – 450С, давление в конденсаторе – 3 ат. Определить количества и составы конденсата и газа на выходе из конденсатора.
Решение Примера 11 приведено на Рис. 17.
Рисунок 17 – Расчёт противоточного конденсатора
Рисунок 17 – Расчёт противоточного конденсатора
Рисунок 17 – Расчёт противоточного конденсатора
Рисунок 17 – Расчёт противоточного конденсатора
Рисунок 17 – Расчёт противоточного конденсатора
Сравнение
полученных результатов (Таблица 6),
полученных в Примерах 10 и 11 показывает,
что при практически одинаковых
температурных условиях доля летучих
компонентов
в конденсате в случае прямоточной
конденсации несколько выше, чем в
противоточной.
Таблица 6 – Сравнение результатов расчётов прямоточного и противоточного конденсаторов
Компонент |
Прямоток |
Противоток |
||
Конденсат
|
Газ
|
Конденсат
|
Газ
|
|
|
|
|
|
|
|
0.031 |
0.942 |
3.365.10-3 |
0.88 |
|
0.456 |
0.056 |
0.42 |
0.12 |
|
0.308 |
1.266.10-3 |
0.346 |
0 |
|
0.206 |
2.866.10-4 |
0.231 |
0 |
