Материал: Расчет технологической установки по разделению сырьевых потоков на индивидуальные компоненты

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

. Расчёт контактных устройств и основных размеров колонн

5.1 Зависимость флегмового числа от КПД колонны

Определили флегмовое число в зависимости от КПД колонны, изменяя КПД всех контактных устройств одновременно, и графически отобразили полученную зависимость для колонны К-101 (рисунок - 18). Все расчеты проведены в программе Petro-SIM Express

Рисунок 18 - Зависимость флегмового числа от КПД для колонны К-101.

Как видно из представленных графиков с увеличением КПД контактных устройств флегмовое число уменьшается и достигает своего минимума при КПД равном 1,00.

5.2 Расчет контактных устройств

В качестве контактных устройств для колонн К-100, К-102 и К-104, К-105 выбираем насадку, для колонны К-101 и К-103 - клапан. Характеристики выбранных контактных устройств и секций колонн приведены в таблицах 5-7.

Таблица 5 - Характеристика контактных устройств колонн К-100, К-102

Параметр

Колонны

К-100

К-102

Контактные устройства

Насадка

Диаметр секции, м

0,3048

Максимальное захлебывание, %

1,31

1,34

Поперечное сечение, м2

7,297е-002

Высота секции, м

7,874

Сопротивление секции, кПа

9,851е-004

Удельное сопротивление, кПа/м

1,589е-004

Скорость газа при захлебывании, м3/(ч·м2)

5828

4802

Скорость газа при захлебывании, м/с

1,619

1,334

Примерное количество единиц насадки

Масса насадки, кг

ВЭТТ, м

0,4374

0,4400

Уравнение ВЭТТ

Norton

Метод расчета

Robbins

Тип насадки

Ballast Rings (Metal, random) 1_inch

Параметр	Колонна
	К-101	К-103
Контактные устройства	Клапанные тарелки
Диаметр секции, м	1,981	2,743
Максимальное захлебывание, %	46,38	52,47
Поперечное сечение, м2	3,083	5,910
Высота секции, м	0	0
Сопротивление секции, кПа	5,776	10,58
Поточность	1,00	1,00
Длина потока, мм	901,7	1549
Ширина хода, мм	1911	2589
Максимальное заполнение сливного стакана, %	40,49	44,08
Максимальная нагрузка на перегородку, м3/(ч·м)	76,31	85,61
Максимальное сопротивление тарелки, кПа	0,47	0,4724
Расстояние между тарелками, мм	609,6	609,6
Общая длина перегородки, мм	1764	2264
Высота перегородки, мм	50,80	50,80
Активная площадь, м2	1,723	4,012
Зазор сливного стакана, мм	38,10	38,10
Площадь сливного стакана, м2	0,6801	0,9491
Длина боковой сливной перегородки, м	1,764	2,264
Площадь отверстий, м2	0,2636	0,6138
Оценка числа отверстий/клапан	233	519
Ширина бокового сливного стакана, верх, мм	539,8	596,9
Ширина бокового сливного стакана, низ, мм	539,8	596,9
Длина бокового сливного стакана, верх, м	1,764	2,264
Длина бокового сливного стакана, низ, м	1,764	2,264
Площадь бокового сливного стакана, верх, м2	0,68	0,9491

Таблица 7 - Характеристика контактных устройств колонн К-104, К-105

Параметр	Колонны
	К-104	К-105
Контактные устройства	Насадка
Диаметр секции, м	0,3048	0,3048
Максимальное захлебывание, %	0,90	1,34
Поперечное сечение, м2	7,297е-002	7,297е-002
Высота секции, м	0	0
Сопротивление секции, кПа	0	0
Удельное сопротивление, кПа/м	7,351е-005	1,589е-004
Скорость газа при захлебывании, м3/(ч·м2)	5984	4802
Скорость газа при захлебывании, м/с	1,662	1,334
Примерное количество единиц насадки	0	0
Масса насадки, кг	0	0
ВЭТТ, м	0,4503	0,4400
Уравнение ВЭТТ	Norton	Norton
Метод расчета	Robbins	Robbins
Тип насадки	Ballast Rings (Metal, random) 1_inch	Ballast Rings (Metal, random) 1_inch

5.3 Расчет основных размеров колонн

Диаметр колонны приравнивается диаметру контактного устройства (тарелки). Высота колонны считается по формуле

Н=2hвн+(n-1)hТ, (3)

где hвн - расстояние между первой тарелкой и верхом колонны,hвн=0,6 м;

n - число тарелок в колонне;

hТ - расстояние между тарелками в колонне, м.

Полученные результаты приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Основные размеры колонн

Размер	Колонны
	К-100	К-101	К-102	К-103	К-104	К-105
Диаметр, м	0,3048	1,981	0,3048	2,743	0,3048	0,3048
Высота, м	8,18	12,35	12,5	16,77	24,09	41,17

. Основные параметры материальных потоков

Основные параметры (имя потока, доля отгона, температура, давление, массовый расход и состав) материальных потоков колонн представлены в таблицах 9 - 14.

Таблица 9 - Основные параметры материальных потоков колонны К-100

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпе-ра-тура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С8	С11	С24	С26
2 Поток после теплообменника	195,0	200,4	0,45	7,7·10-3	0,4503	0,4182	0,0421	0,0894
С8	130,0	134,9	0,00	2,44·10-3	0,9999	0,0001	0,0000	0,0000
С11,С24, С26	140,0	221,5	0,00	5,34·10-3	0,0001	0,7608	0,0766	0,1626

Таблица 10 - Основные параметры материальных потоков колонны К-101

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпера-тура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С3	н-С4	С8	С11
1 Поток после теплообменника	895,0	224,4	0,4731	12,00	0,0282	0,0449	0,5801	0,3468
С3,н-С4	840	45,9	0,00	0,3716	0,3861	0,6138	0,0001	0,0000
С8,С11	850	247,2	0,00	11,63	0,0000	0,0001	0,6258	0,3741

Таблица 11 - Основные параметры материальных потоков колонны К-102

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпера-тура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С3	н-С4	С8	С11
Сырье К-102	830,0	50,66	0,3861	0,3716	0,3861	0,6138	0,0001	0,0000
С3	815,0	19,07	0,00	0,1200	0,9990	0,0010	0,0000	0,0000
н-С4	820,0	70,57	0,00	0,2516	0,0008	0,9990	0,0002	0,0000

Таблица 12 - Основные параметры материальных потоков колонны К-103

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпера-тура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С3	н-С4	С8	С11
Сырье К-103	840,0	257,3	0,6258	11,63	0,0000	0,0001	0,6258	0,3741
С8	825,0	221,9	0,00	6,40	0,0000	0,0002	0,9990	0,0008
С11	830,0	303,6	0,00	5,228	0,0000	0,0000	0,0010	0,9990

Таблица 13 - Основные параметры материальных потоков колонны К-104

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпе- ратура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С8	С11	С24	С26
Сырье К-104	130,0	300,4	0,7608	5,33·10-3	0,0001	0,7608	0,0766	0,1626
С11	115,0	200,7	0,00	3,1·10-3	0,0001	0,9998	0,0001	0,0000
С24, С26	120,0	410,5	0,00	2,23·10-3	0,0000	0,0001	0,6799

Таблица 14 - Основные параметры материальных потоков колонны К-105

Имя потока	Давле- ние, кПа	Темпе- ратура, 0С	Доля отгона	Расход, кг/с	Состав, мольные доли
					С8	С11	С24	С26
Сырье К-105	110,0	406,7	0,3200	2,23·10-3	0,0000	0,0001	0,3200	0,6799
С24	100,0	388,2	0,00	6,75·10-4	0,0000	0,0003	0,9992	0,0005
С26	105,0	410,8	0,00	1,56·10-3	0,0000	0,0000	0,0008	0,9992

Заключение

В первом разделе данного курсового проекта приведены основные характеристики исходных компонентов и построены графики зависимостей энтальпии и упругости паров компонентов от температуры.

Далее выбраны и обоснованы схемы разделения исходных потоков. Для первого потока выбирали схему последовательно ‒ параллельного соединения колонн по потокам остатков. Для второго потока - схему последовательного соединения колонн.

В третьем разделе определили оптимальные значения флегмового числа и числа теоретических тарелок (14, 18, 21, 24, 40, 68), номер тарелки питания (7, 9, 10, 12, 10, 34) соответственно для колонн К-100, К-101, К-102, К-103, К-104 и К-105, т.е. определили оптимальные размеры колонн. Построили графики зависимостей N(F+1)=f(F) и F=f(Nпитания).

В четвёртом разделе представлены результаты расчетов колонн в виде графиков зависимостей температуры, давления, расхода пара и жидкости, состава от номера тарелки.

В пятом разделе исследовали влияние КПД тарелок на работу колонны К-101. По результатам исследований построили график зависимости F=f(КПД). В качестве контактных устройств для колонн К-100, К-102, К-104 и К-105 выбрали насадку, для колонн К-101, К-103 - клапан. Характеристики выбранных контактных устройств свели в таблицы. Определили основные размеры: диаметр - 0,3048; 1,981; 0,3048; 2,743; 0,3048; 0,3048 м и высоту - 8,18; 12,35; 12,5; 16,77; 24,09; 41,17 м соответственно для колонн К-100,К-101, К-102, К-103, К-104 и К-105.

В шестом разделе указана основная информация (в виде сводной таблицы) о каждом материальном потоке каждой из шести колонн.

В ходе выполненных расчетов получили потоки дистиллятов и остатков с мольным содержанием индивидуальных компонентов 0,9999.

Список литературы

1 Жирнов Б.С., Евдокимова Н.Г. Первичная переработка нефти. - Уфа: УГНТУ, 2005. - 167 с.

Материалы сайта: http://www.xumuk.ru/

А.И. Скобло, И.А. Трегубова, Ю.К. Молоканов Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1982 - 584 с., 363 ил.

4 Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии» для бакалавров направления 240100 «Химическая технология»/ Кугатов П.В., Комарова Е.В., Запылкина В.В.

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_10_Эмиль Золя для эл версии
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия