
MS_bak_220400_220700
.pdfРасчет провести в мольных долях и мольных расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
точности =0,01.
Выполнить расчет статических характеристик процесса по концентрациям компонентов XD1, XW1 при изменении расхода сырья F11 от 1,5 т/ч до 2,5 т/ч с шагом 0,1 т/ч (при F12 = 2,0 т/ч) и расхода сырья F12 от 2,0 т/ч до 3,0 т/ч с шагом 0,1 т/ч (F11 = 2,0 т/ч).
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 4 (табл. 4.7)
Таблица 4.7
Комп. |
XF11, |
XF12, |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
|
Спирт |
8 |
50 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
92 |
50 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.8)
Таблица 4.8
Комп. |
XF11, |
XF12, |
|
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
мас. |
мас. |
|
|
|
|
|
|
|
Спирт |
8 |
50 |
1,1 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
92 |
50 |
1,0 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 6 (табл. 4.9)
Таблица 4.9
Комп. |
XF11, |
XF12, |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
|
Спирт |
8 |
50 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
92 |
50 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Вариант 4
Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – последовательно соединенные брагоэпюрационная и эпюрационная колонны в производстве спирта) (рис. 4.8).
191

Рис. 4.8. Схема процесса ректификации бинарной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья; NF11 – номер тарелки питания; NF1б – номер тарелки бокового отбора; N1 – номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе брагоэпюрационной колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; F1б, XF1б – расход и состав бокового отбора;D1, XD1 – расход и состав дистиллята; NR1 – номер тарелки питания эпюрационной колонны; NR2 – номер последней тарелки; T20, P20 – температура и давление в кубе колонны; T2N, P2N – температура и давление верха колонны; R2, XD2 – расход и состав флегмы; D2 – расход дистиллята; W2, XW2 – расход и состав кубового остатка
Режимные параметры
F11 = 14,0 т/ч; D1 = 2,0 т/ч; F1б = 2,0 т/ч;
D2 = 0,03 т/ч; R2 = 1,5 т/ч;
NF11 = 40; NF1б = 28; N1 = 40;
NR1 = 20; NF2б = 0; NR2 = 40;
T10 = 103,0 C; T1N = 90,0 C;
192
P10 = 1,15 кгс/см2; P1N = 1,0 кгс/см2;
T20 = 88,0 C; T2N = 78,0 C;
P20 = 1,1 кгс/см2; P2N = 1,0 кгс/см2
Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание
Сырье F11 подается в колонну К1 в жидкой фазе. Дистиллят D1 подается в колонну К2 в жидкой фазе. Боковой отбор F1б подается в колонну К2 в жидкой фазе.
КПД колонн: К1 – Е=0,5; К2 – Е=0,45.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
точности =0,01.
Выполнить расчет статических характеристик процесса по концентрациям компонентов XD1, XW1 и XD2, XW2 при изменении расхода сырья F11 от 10 т/ч до 16 т/ч с шагом 0,5 т/ч.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 4 (табл. 4.10)
Таблица 4.10
Компонент |
XF1, |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
|
|
|
|
|
|
Спирт |
7 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
93 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Вариант 5
Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – спиртовая колонна в производстве спирта) (рис. 4.9).
193

Рис. 4.9. Схема процесса ректификации бинарной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья; NF11 – номер тарелки питания; N1
– номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; R1, XD1 – расход и состав флегмы; D1 – расход дистиллята; W1, XW1 – расход и состав кубового остатка
Режимные параметры
F11 = 6,0 т/ч; D1 = 1,2 т/ч; R1 = 4,5 т/ч;
NF11 = 16; N1 = 80;
T10 = 104,0 C; T1N = 77,0 C;
P10 = 1,25 кгс/см2; P1N = 1,0 кгс/см2
Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание
Сырье F11 подается в колонну в жидкой фазе. КПД колонны Е=0,45.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
точности =0,005.
194
Выполнить расчет статических характеристик процесса по концентрациям компонентов XD1, XW1 при изменении температуры T10 от 100 C до 110 C с шагом 0,5 C.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 4 (табл. 4.11)
Таблица 4.11
Компонент |
XF1, |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
|
|
|
|
|
|
Спирт |
25 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
75 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.12)
Таблица 4.12
Комп. |
XF1, |
|
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
|
|
|
|
|
|
|
Спирт |
25 |
1,1 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
75 |
1,0 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 6 (табл. 4.13)
Таблица 4.13
Компонент |
XF1, |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
|
% мас. |
|
|
|
|
|
|
Спирт |
25 |
123,912 |
-8753,9 |
0 |
0,020198 |
0 |
-18,1 |
Вода |
75 |
70,435 |
-7362,7 |
0 |
0,006952 |
0 |
-9,0 |
Вариант 6
Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации многокомпонентной смеси (объект моделирования – колонна экстрактивной ректификации бу- тан-бутилен-дивинильной смеси с двумя потоками питания) (рис.
4.10).
195

Рис. 4.10 Схема процесса ректификации многокомпонентной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья 1; F12, XF12 – расход и состав сырья 2; NF11 – номер тарелки питания 1; NF12 – номер тарелки питания 2; NR1 – номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; R1, XD1 – расход и состав флегмы; D1 – расход дистиллята; W1, XW1 – расход и состав кубового остатка
Режимные параметры
F11 = 52,0 т/ч; F12 = 12,0 т/ч; D1 = 22,0 т/ч; R1 = 38,0 т/ч; NF11 = 1; NF12 = 38; NR1 = 45;
T10 = 105,0 C; T1N = 36,0 C;
P10 = 3,5 кгс/см2; P1N = 2,5 кгс/см2
Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание
Сырье F11 и F12 подаются в колонну в жидкой фазе. КПД колонны Е=0,5; Е=0,45.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
точности =0,001.
Выполнить расчет статических характеристик процесса по концентрациям компонентов XD1, XW1 при изменении расхода сырья F11 от 42,0 т/ч до 62,0 т/ч с шагом 2,0 т/ч (при F12 = 12,0 т/ч) для разных КПД колонны.
196

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 2 (табл. 4.14)
|
|
|
|
|
Таблица 4.14 |
|
Компонент |
XF11, |
XF12, |
A0 |
A1 |
A2 |
|
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Циклопентадиен |
1,50 |
1,0 |
0,192 |
0,0009 |
0,000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Дивинил |
87,70 |
29,6 |
1,000 |
0,0000 |
0,000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бутилен |
10,79 |
62,4 |
0,440 |
0,0500 |
-0,000370 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бутан |
0,01 |
7,0 |
3,230 |
-0,0160 |
-0,000075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 7
Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации многокомпонентной смеси (объект моделирования – двухколонная установка ректификации дивинила из многокомпонентной смеси) (рис. 4.11).
Рис. 4.11. Схема процесса ректификации бинарной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья; NF11 – номер тарелки питания; NF1б – номер тарелки подачи рецикла; N1 – номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе 1-й колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; D1, XD1 – расход и состав дистиллята; R1 – расход флегмы; NF2б – номер тарелки питания 2-й колонны; NR2 – номер последней тарелки; T20, P20 – температура и давление в кубе колонны; T2N, P2N – температура и давление верха колонны; R2, XD2 – расход и состав флегмы; D2 – расход дистиллята; W2, XW2 – расход и состав кубового остатка; F2R, XF2R – расход и состав рецикла
197
Режимные параметры
F11 = 44,0 т/ч; D1 = 31,0 т/ч; F2R = 63,0 т/ч;
R1 = 104,0 т/ч; D2 = 12,6 т/ч; R2 = 10,0 т/ч;
NF11 = 39; NF1б = 1; N1 = 45;
NF2б = 14; NR2 = 16;
T10 = 107,0 C; T1N = 67,0 C;
P10 = 3,0 кгс/см2; P1N = 2,0 кгс/см2;
T20 = 40,0 C; T2N = 39,0 C;
P20 = 3,5 кгс/см2; P2N = 2,5 кгс/см2
Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание
Сырье F11 и рецикл F2R подаются в колонну К1 в жидкой
фазе.
КПД колонны Е=0,5.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
точности =0,005.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.15)
Таблица 4.15
Компонент |
XF11, |
XF12, |
|
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
Циклопентадиен |
0,2 |
3,2 |
0,192 |
|
|
|
|
Дивинил |
26,5 |
95,6 |
1,000 |
|
|
|
|
Бутилен |
56,4 |
1,1 |
0,440 |
|
|
|
|
Бутан |
16,9 |
0,1 |
3,230 |
|
|
|
|
198

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 2 (табл. 4.16)
|
|
|
|
|
Таблица 4.16 |
|
Компонент |
XF11, |
XF12, |
A0 |
A1 |
A2 |
|
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Циклопентадиен |
0,2 |
3,2 |
0,192 |
0,0009 |
0,000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Дивинил |
26,5 |
95,6 |
1,000 |
0,0000 |
0,000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бутилен |
56,4 |
1,1 |
0,440 |
0,0500 |
-0,000370 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бутан |
16,9 |
0,1 |
3,230 |
-0,0160 |
-0,000075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 8
Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации многокомпонентной смеси (объект моделирования – ректификационная колонна с двумя потоками питания в производстве изопрена) (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Схема процесса ректификации многокомпонентной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья 1; F12, XF12 – расход и состав сырья 2; NF11 – номер тарелки питания 1; NF12 – номер тарелки питания 2; NR1 – номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; R1, XD1 – расход и состав флегмы; D1 – расход дистиллята; W1, XW1 – расход и состав кубового остатка
199
Режимные параметры
F11 = 12,4 т/ч; F12 = 9,0 т/ч; D1 = 8,6 т/ч; R1 = 104,0 т/ч; NF11 = 6; NF12 = 80; NR1 = 150;
T10 = 130,0 C; T1N = 45,0 C;
P10 = 2,5 кгс/см2; P1N = 1,5 кгс/см2
Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание
Сырье F11 и F12 подаются в колонну К1 в жидкой фазе. КПД колонны Е=0,35.
Расчет провести в массовых долях и массовых расходах. Расчет провести по теоретическим тарелкам при разной
степени точности =0,001 0,01.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.17)
Таблица 4.17
Компонент |
XF11, |
XF12, |
|
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
Циклопентадиен |
1,61 |
1,10 |
0,6 |
|
|
|
|
Пиперилен |
9,00 |
11,96 |
0,9 |
|
|
|
|
Изопрен |
39,94 |
73,62 |
1,0 |
|
|
|
|
Изоамилен |
38,13 |
13,29 |
0,72 |
|
|
|
|
Изопентан |
11,32 |
0,01 |
0,91 |
|
|
|
|
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 3 (табл. 4.18)
Таблица 4.18
Компонент |
XF11, |
XF12, |
|
C1 |
C2 |
C3 |
|
% мас. |
% мас. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Циклопентадиен |
1,61 |
1,10 |
0,6 |
4,03985 |
-1121,82 |
233,45 |
|
|
|
|
|
|
|
Пиперилен |
9,00 |
11,96 |
0,9 |
4,06097 |
-1118,37 |
231,33 |
|
|
|
|
|
|
|
Изопрен |
39,94 |
73,62 |
1,0 |
4,02254 |
-1081,00 |
234,69 |
|
|
|
|
|
|
|
Изоамилен |
38,13 |
13,29 |
0,72 |
4,03481 |
-1095,09 |
232,84 |
|
|
|
|
|
|
|
Изопентан |
11,32 |
0,01 |
0,91 |
4,63644 |
-1547,32 |
308,24 |
|
|
|
|
|
|
|
200