Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
325
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
897.75 Кб
Скачать
    1. Создание математической модели реакционно-ректификационной колонны в системе hysys

      1. Расчёт простой ректификационной колонны в системеHysys

Ректификационные колонны представляют собой наиболее сложные модульные операции, выполняемые HYSYS. В зависимости от моделируемой системы каждая такая колонна состоит из ряда термодинамических равновесных или неравновесных ступеней разделения (тарелок). Пар с каждой тарелки направляется на вышележащую тарелку, а жидкость стекает на тарелку, расположенную ниже. На каждую тарелку может поступать один или несколько сырьевых потоков, с каждой тарелки могут отбираться жидкие или паровые продукты, каждая тарелка может нагреваться или охлаждаться боковым теплообменником [12].

Предполагается, что тарелки нумеруются сверху вниз, т.е. вышележащая тарелка имеет номер j-1, а нижележащаяj+1.

Рисунок 4 – Типовая тарелка jступени

Fj- питание тарелки

L- жидкость, стекающая на нижележащую тарелку

V - пар, поступающий на вышележащую тарелку LSD- боковой отбор жидкости с тарелкиVSD- боковой отбор пара с тарелки

Не существует фиксированных ограничений для количества компонентов и тарелок.

Колонна рассчитывается по уникальным уравнениям, которые не используются больше ни в одной операции HYSYS[12].

Уравнение перегородки Франциса - отправная точка расчета расхода жидкости с тарелки N.

LN=cρlwh1,5, (3)

где LN- расход жидкости, покидающей тарелкуN

     с - константа преобразования единиц

     ρ- плотность жидкости на тарелке

      lw - длина перегородки

     h- высота жидкости над перегородкой

Расход пара, покидающего тарелку, рассчитывается следующим образом:

, (4)

где - расход пара, покидающего тарелку

      - сопротивление сухой тарелки

     k- константа, обратная величине, определяющей коэффициент трения

      1. Выбор метода расчёта для моделирования реакционно-ректификационной колонны

Система HYSYSпозволяет моделировать реакционно-ректификационные колонны с использованием нескольких методов расчета, представленных в таблице 2.

Таблица 2 – Методы расчета реакционно-ректификационных колонн

Метод

Пояснения

Newton Raphson Inside-Out

Метод общего назначения, который позволяет включать в подсхему колонны кинетические реакции в жидкой фазе.

Sparse Continuation Solver

Этот метод допускает наличие двух жидких фаз на тарелке и, в основном, используется для расчета сильно неидеальных химических систем и ректификации с химическими реакциями.

Simultaneous Correction

Совместное решение использует метод спуска. Метод применим для химических систем, а так же поддерживает ректификацию с химическими реакциями.

Алгоритмы, основанные на методе «inside-out», используют во внутреннем цикле упрощенные модели фазового равновесия и энтальпий. В этом цикле рассчитываются общие покомпонентные балансы, тепловые балансы, а также спецификации. Внешний цикл пересчитывает коэффициенты упрощенных термодинамических моделей на основе точных расчетов фазового равновесия [13].

SimultaneousCorrection– Позволяет рассчитать реакцию как в жидкой, паровой так и в комбинированной фазе. Поддерживает кинетические, простые и равновесные типы реакций, заданные в базисе реакций [13].

Sparse Continuation Solver – Рассчитывает реакцию только в жидкой фазе. Позволяет соединить с колонной реакции разного типа, остальные методы требуют, чтобы все реакции были одного типа [13].

Соседние файлы в папке примеры