vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,061 МПа), представлены на рис. 6.11

Строим линии ОИ фракции 280-350 оС (рис. 6.11), для чего по кривой ИТК фракции 280-350оС находим следующие температуры:

Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:

С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем

0 % (НОИ) 38 % (ИТК); 100 % (КОИ) 52 % (ИТК).

Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (38 % ИТК) и КОИ (52 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 280-350 оС при атмосферном давлении :

В результате проведенных построений мы получаем следующие температуры:

6.2.9. Тепловой баланс колонны

Целью расчета теплового баланса основной колонны является определение количества теплоты, которое необходимо вывести из колонны циркуляционными орошениями и расход циркуляционных орошений. Тепловой баланс основной ректификационной колонны приведен в табл. 6.14. При его составлении следует учесть следующее.

Сырье колонны (отбензиненная нефть) поступает в нее в виде парожидкостной смеси. Распределение вещества по паровой и жидкой фазам определяется расчетной массовой долей отгона, полученной в результате расчетов в п. 6.2.6 настоящего проекта. В нашем примере эта величина равна 0,494. Следовательно, на 100 кг сырья в колонну поступает 49,4 кг паровой фазы и 50,6 кг жидкой фазы.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

сырье основной колонны равно количеству мазута в сырье (так как теоретическая доля отгона равна доле светлых нефтепродуктов в отбензиненной нефти) или несколько ниже его. Так как испаряются в первую очередь легкие компоненты фракции, то в нашем примере плотность мазута должна быть немного ниже плотности жидкой фазы, поступающей в колонну, что и имеет место в действительности.

Тепло водяного пара при составлении баланса не учитываем, так как принято считать, что оно компенсирует тепловые потери в окружающую среду.

На основании данных, приведенных в табл.6.14 находим дисбаланс тепла, то есть относительную разность между количеством тепла, приносимым в колонну и количеством тепла, выводимого из колонны с фракциями. По величине дебаланса тепла судят о необходимости циркуляционных орошений. Дебаланс находим по следующей формуле

где - дебаланс тепла, %отн.;

Qприх - количество тепла, приносимое в колонну потоками сырья и

острого орошения, кДж; в нашем примере Qприх = 98,9 103 кДж/кг;

Qрасх - количество тепла, выводимое из колонны с мазутом, верхним, нижним и боковыми погонами, кДж; Qрасх = 91,5 103 кДж/кг.

98,9 103 89, 2 103

98,9 103

100 = 9,8 %отн.

6.2.10. Выбор числа и расхода циркуляционных орошений

Применение циркуляционных орошений позволяет уменьшить поверхность конденсаторов-холодильников (меньшее количество теплоты снимается острым орошением), более равномерно распределить паровую нагрузку тарелок по высоте сложной колонны и тем самым обеспечить оптимальную величину КПД тарелок. При этом очень важным является правильное распределение потоков циркуляционных орошений для равномерного снятия избыточной теплоты в колонне.

При проектировании сложных колонн необходимо в секциях, где предусматривается циркуляционное орошение, дополнительно устанавливать 2-3 тарелки, на которых будет осуществляться подогрев циркулирующей флегмы до рабочих температур в колонне.

Определим тарелки в колонне, с которых будем забирать и на которые будем возвращать после охлаждения циркуляционные орошения.

В нашем примере первое (верхнее) циркуляционное орошение (ЦО 1) отбирается с 30 (счет снизу) и возвращается на 31 тарелку, второе

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Температуры вывода циркуляционных орошений:

t вывцо3 = 286 + 2 8,1 ≈ 302 оС

Температуру ввода циркуляционных орошений в колонну примем равным:

tвв. ц.о.1 = 130 оС, tвв .ц.о.2 = 160 оС, tвв .ц.о.3 = 220 оС,

Рассчитаем расход циркуляционных орошений: Q = Q1 + Q2 +Q3 где Qi - тепло, снимаемое i-м циркуляционным орошением, кДж/ч.

Q = Qприх – Qрасх = 98,9 103 – 91,5 103 = 7,4 103 кДж/кг.

Тепло, снимаемое циркуляционным орошением, находится по формуле

Qi = gцо (ht выв. цо – ht вв. цо),

где gцо - расход циркуляционного орошения, кг;

ht выв. цо - энтальпия циркуляционного орошения, выводимого из колонны, кДж/ч;

ht вв. цо - энтальпия циркуляционного орошения, вводимого в колонну,

Примем, что расход циркуляционных орошений одинаков по массе, тогда

11,8 103 = gцо (446– 278) + gцо (555 – 344) + gцо (717 – 489)=607 gцо.

Отсюда gцо = 16 кг/ч.

Q1 = 16 (446– 278) = 2,7 103 кДж/ч; Q2 =16 (555 – 344) = 3,4 103 кДж/ч; Q3 =16 (717 – 489) = 3,6 103 кДж/ч.