MS_bak_220400_220700

Вариант 9

Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – ректификационная колонна в производстве газообразного азота) (рис. 4.13).

Рис. 4.13. 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 = 1,7 т/ч; D1 = 0,69 т/ч; R1 = 0,69 т/ч;

NF11 = 10; N1 = 80;

T10 = -180,0 C; T1N = -191,0 C;

P10 = 7,8 кгс/см2; P1N = 7,5 кгс/см2

Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание

Сырье F11 подается в колонну в жидкой фазе. КПД колонны Е=0,6; Е=0,5.

Расчет провести в мольных долях и мольных расходах.

201

Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени точности =0,001.

Рассчитать оптимальную тарелку ввода сырья, чтобы концентрация кислорода в дистилляте не превышала 0,1 %.

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.19)

Таблица 4.19

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 3 (табл. 4.20)

Таблица 4.20

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.21)

Таблица 4.21

Вариант 10

Тема: Разработка и исследование математической модели статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – ректификационная колонна в производстве газообразного азота) (рис. 4.14).

202

Рис. 4.14. 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 = 1,7 т/ч; D1 = 0,69 т/ч; R1 = 0,69 т/ч;

NF11 = 10; N1 = 80;

T10 = -180,0 C; T1N = -191,0 C;

P10 = 7,8 кгс/см2; P1N = 7,5 кгс/см2

Допущения по модели, дополнительные сведения и индивидуальное задание

Сырье F11 подается в колонну в жидкой фазе. КПД колонны Е=0,6; Е=0,5.

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

203

сырья F11 от 1,3 т/ч до 3,0 т/ч с шагом 0,1 т/ч для разных КПД колонны.

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.22)

Таблица 4.22

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 3 (табл. 4.23)

Таблица 4.23

Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.24)

Таблица 4.24

204

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Гартман, Т. Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов [Текст] : учеб. пособие / Т. Н. Гартман, Д. В. Клушин. –М. : Академкнига, 2006. –416 с.

2.Рубанов, В. Г. Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / В. Г. Рубанов, А. Г. Филатов. –Белгород : БГТУ, 2006. –

349 с.

3.Гумеров, Ас. М. Математическое моделирование хими-

ко-технологических процессов [Текст] / Ас. М. Гумеров, Н. Н. Валеев, Аз. М. Гумеров, В. М. Емельянов. –М. : КолосС,

2008. –159 с.

4.Сидельников, С. И. Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / С. И. Сидельников, А. Г. Лопатин. – Новомосковск : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003. –100 с.

5.Авдеев, О. Н. Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / О. Н. Авдеев, Л. В. Мотайленко. –СПб. : СПбГТУ, 2001.

–171 с.

6.Синтез цифровых систем управления технологическими объектами [Текст] : учеб. пособие / В. С. Кудряшов, В. К. Битюков, М. В. Алексеев, С. В. Рязанцев; Воронеж. гос. технол.

акад. –Воронеж, 2005. –336 с.

7.Магергут, В. З. Выбор промышленных регуляторов и расчет их оптимальных настроек [Текст] : монография / В. З. Магергут, Д. П. Вент, И. А. Кацер. –Белгород : БГТУ, 2009. –239 с.

8.Измайлов, А. Ф. Численные методы оптимизации [Текст] : учеб. пособие / А. Ф. Измайлов, М. В. Солодов. –М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. –304 с.

9.Основы цифрового управления: теория и практика [Текст] / В. С. Кудряшов, М. В. Алексеев, С. В. Рязанцев, А. В. Иванов; Воронеж. гос. технол. акад. –Воронеж, 2010.

–197 с.

10.Павловский, Ю.Н. Имитационное моделирование [Текст]: учеб. пособие / Ю. Н. Павловский, Н. В. Белотелов, Ю. И. Бродский. –М. : ИЦ Академия, 2008. –236 с.

205

11.Использование численных методов в решении задач АСУТП (теория и практика) [Текст] : учеб. пособие / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, Е. А. Хромых и др.; Воронеж. гос. технол.

акад. –Воронеж, 2008. –251 с.

12.Андрейчиков, А. В. Интеллектуальные информационные системы [Текст] : учебник / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. –М. : Финансы и статистика, 2006. –424 с.

13.Компьютерный расчет процесса ректификации [Текст]

:учеб. пособие / Ф. Г. Гариева, А. А. Караванов, С. В. Снигирев, В. И. Гаврилов. –Казань : КГТУ, 2006. –84 с.

14.Машинный расчет парожидкостного равновесия [Текст] / Дж. М. Праузниц, К. А. Эккерт, Р. В. Орай,

Дж. П. О Коннел. –М. : Химия, 1971. –216 с.

15.Татевский, В. М. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов [Текст]. –М. : Гостоптехиздат, 1960.

–412 с.

16.Колесов, Ю. Б. Моделирование систем. Динамические

игибридные системы [Текст] : учеб. пособие / Ю. Б. Колесов, Ю. Б. Сениченков. –СПб. : БХВ-Петербург, 2006. –224 с.

17.Алексеев, Е. Р. Решение задач вычислительной мате-

206

207

Учебное издание

КУДРЯШОВ Владимир Сергеевич АЛЕКСЕЕВ Михаил Владимирович

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

ФГБОУВПО “Воронежский государственный университет инженерных технологий” (ФГБОУВПО “ВГУИТ”)

Отдел полиграфии ФГБОУВПО “ВГУИТ” Адрес университета и отдела полиграфии:

394036, Воронеж, пр. Революции, 19

208