Структурная и операторная схемы
6.1 Структурная блок-схема
403
1 – подготовка сырья; 2 – реактор-гидрататор; 3 –сепаратор; 4 – ректификация; 5–отдувка
6.2 Операторная схема.
VII. Расчет материального баланса
Химико-Технологической Системы
7.1 Условно постоянная информация для расчета.
Показатель |
Обозначение |
Значение |
Единицы |
|
|
|
измерения |
Концентрация этилена в этиленовой фракции |
|
0,98 |
Доля по объёму |
П (базис) |
|
7850 |
Кг |
Содержание этанола в ректификате |
|
0,95 |
Доля по массе |
Норма расхода водяного пара |
|
0,6 |
|
Конверсия этилена |
Х |
0,06 |
Доля |
Селективность |
|
0,95 |
Доля |
Степень превращения Конвертированного этилена в диэтиловый эфир. |
|
0,03 |
Доля |
Степень превращения Конвертированного этилена в ацетальдегид. |
|
0,02
|
Доля |
Содержание инертов в циркуляционном газе. |
|
0,15 |
Доля по объёму |
Доля отдуваемого газа, выходящего из сепаратора |
|
0,14
|
Доля по объёму |
Переведем единицы: доля по объему доля по массе
mC2H4= 0,98 * M C2H4 =0,98 * 28 =27,44г
mC2H6= 0,02 * M C2H6 =0,98 * 30 =0,6г
m= 27,44 + 0,6 =28,04г
27,44/28,04 =97,86 %масс
0,6/28,04 =2,14%масс
7.2 Баллансовая математическая модель
7.2.1. Составление системы уравнений.
n12C2H4 =(П011C2H4)/ MC2H4+n51(1-51ИН)
(n012H2O+n41H2O) /n12C2H4=QH2O
n12C2H4 *(1-X)= n51(1-51ИН)+ n50(1-51ИН)
n12C2H4*X*jC2H5OH *MC2H5OH = G401*g401C2H5OH
0,5 *X *(C2H5)2O *M(C2H5)2O *n 12C2H4 =G402(C2H5)2O
X *C2H4O*MC2H4O * n 12C2H4= G403
n012H2O=( G401*g401C2H5OH)/ MC2H5OH+ (G401*(1-g401C2H5OH))/(МH2O* g401C2H5OH) + G402(C2H5)2O/ M(C2H5)2O + G403/ MC2H4O
(П*(1-g011C2H4))/MC2H6+ G403/MC2H4O= n50*51ИН
7.2.2. Подготовка системы уравнений для решения на эвм
Соответствие переменных потокам.
НАИМЕНОВАНИЕ ПОТОКА |
Условное |
Хi |
Размерность |
Значение |
|
обозначение |
|
|
по расчету |
Свежий поток водяного пара |
n012H2O |
Х3 |
Кмоль |
240,281 |
Поток этилена |
n12C2H4 |
Х2 |
Кмоль |
3663,458 |
Циркуляционный поток этиленовой фракции |
n51 |
Х1 |
Кмоль |
3986,715 |
Отдувка этиленовой фракции |
n50 |
Х5 |
Кмоль |
64,638 |
Поток этанола на выходе из блока разделения |
G401C2H5OH |
Х6 |
КГ |
10103,432 |
Поток диэтилового эфира на выходе из блока разделения |
G402(C2H5)2O |
Х7 Х7 |
КГ |
245,452 |
Циркуляционный поток водяного пара |
n41H2O |
Х4 |
Кмоль |
1957,794 |
Поток ацетальдегида на выходе из блока разделения |
G403 |
Х8 |
КГ |
194,163 |