КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Лекция №15 Автоматизация процесса ректификации
Вопросы, рассматриваемые в лекции: 1. Основные принципы процесса. 2. Математическое описание процесса ректификации. 3. Информационная схема объекта управления. 4. Типовая схема автоматизации. Рисунок 1 - Диаграмма равновесия «θ – x – y» при Р= const
Смесь двухкомпонентная: компонент А - низкокипящий; компонент В - высококипящий. Диаграмма позволяет определять: θ x и θ y - для любого состояния смеси при заданном Р; x и y - для любой температуры смеси. По данным диаграммы «θ – x – y» может быть построена диаграмма равновесия «x – y» при Р= const.
Рисунок 2 - Диаграмма равновесия «x – y» при Р= const
На осях y и x откладывают значения yА и xА соответствующие 100% содержанию компонента А в паровой и жидкой фазах соответственно; Диагональ ОА соответствует составам смеси yА = xА. Расположение равновесной линии выше диагонали означает, что пары обогащены низкокипящим компонентом. Чем ближе линия равновесия к диагонали, тем меньше разница составов жидкой и паровой фаз и тем труднее разделяется смесь при ректификации. Движущую силу процесса в любых точках колонны можно рассчитать, используя диаграмму равновесия «x – y». Требуемую движущую силу процесса ректификации можно обеспечить: - стабилизацией режимных параметров Р или θ; - стабилизацией параметров потока питания Gf и θ f; - стабилизацией или изменением флегмового числа R=G фл /Gд.
Рисунок 3 - Схема колонны ректификации для математического описания рабочих линий процесса
Обозначения параметров процесса: Gf, Gфл, Gд, G к - расходы питания, флегмы, дистиллята, куба; xf, xд, xк - молярные составы соответствующих потоков; R=Gфл/Gд - флегмовое число.
Объект управления 1 - ректификационная колонна; 2 - подогреватель потока питания; 1 - кипятильник; 4 - конденсатор (дефлегматор); 5 - флегмовая емкость. Рисунок 4 - Схема ректификационной установки
Описание установки. Объект управления - ректификационная установка для выделения из исходной жидкой смеси целевого компонента в составе дистиллята. Процесс массопередачи происходит на тарелках укрепляющей (верхней) и исчерпывающей (нижней) частей колонны в результате взаимодействия жидкой и паровой фаз, движущихся в колонне противотоком. Движущая сила - разность между равновесной и рабочей концентрациями целевого компонента в жидкой или паровой фазе: и соответственно. Работа установки. Исходная смесь Gп (Gxf) нагревается в подогревателе потока питания 2 до температуры кипения θп0 и подается в колонну 1 на тарелку питания (i=f). Исходная смесь стекает по тарелкам нижней части колонны в виде жидкостного потока Gx в куб колонны, участвуя в массообменном процессе с паровым потоком Gy. Из куба колонны выводится кубовый продукт Gкуб. Часть кубового продукта подается в кипятильник 3, где испаряется с образованием парового потока Gy0, который подается в низ колонны. Паровой поток поднимается вверх колонны, контактируя с жидким потоком и обогащаясь целевым компонентом. Обогащенный целевым компонентом паровой поток Gyn выводится из верха колонны и подается в дефлегматор 4, где конденсируется. Конденсат собирается во флегмовой емкости 5. Из сборника флегмы отбирается два потока: поток дистиллята Gд - целевой продукт; поток флегмы Gфл - жидкая фаза, используемая для орошения верха колонны. Показатель эффективности процесса сд - концентрация дистиллята. Цель управления процессом - обеспечение сд.=сдзд.
Рисунок 5 - Структурная схема ректификационной установки
Математическое описание низа колонны
Рисунок 6 - Структурная схема куба и кипятильника
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1044; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |