Расчет температуры верха деэтанизатора К-1

Расчет необходимо вести с учетом состава орошения. В случае полной конденсации отводимого дистиллята в емкость, состав орошения, подаваемого наверх колонны одинаков с составом дистиллята. Условия ОК обычно следующие: температура в емкость 10 , давление в аппарате 0,02 ниже давления на верху колонны равно:

При расчете температуры верха деэтанизатора по уравнению изотермы жидкой фазы ( проверяется агрегатное состояние дистиллята в ВХ () однофазное или двухфазное.

При полной конденсации верхнего продукта колонны выполняется условие:

При частичной конденсации верхнего продукта колонны (двухфазная система) выполняется условие:

Расчет температуры верха колонны осуществляется в последовательности.

Определяется мольная доля компонента в паровой фазе по формуле:

где – константа фазового равновесия компонента и определяется по номограмме для определения констант фазового равновесия при повышенных температурах и давлении (при ):

где – мольная доля компонента в равновесной жидкой фазе определяем по формуле:

Подставляем данные в формулу 27 и получаем результат:

.

По расчету , следовательно, в парциальном конденсаторе однофазная смесь.

Определяем предварительный состав сконденсировавшейся в конденсаторе жидкости (доля отгона) подаваемой в качестве орошения в аппарат по формуле:

где – молекулярная масса паровой фазы:

где

Подставляем данные в формулу 29 и получаем результат:

Принимаем кратность орошения равным 3 и находим состав паров на верху деэтанизатора.

Масса холодного орошения при полуторном кратном орошении:

Количество молей холодного орошения (мольный расход) определяем по формуле:

где – молекулярная масса жидкой фазы:

Подставляем данные в формулу 32 и получаем результат:

Мольный расход компонентов в холодном орошении определяется по формуле:

С учетом холодного орошения рассчитываем число молей и мольные доли компонентов в парах.

Среднее число молей пара:

 

Среднюю мольную долю паров определяем по формуле:

По уточненному составу паров (дистиллята) в верхней части колонны рассчитывается температура верха колонны. Для расчета задаемся , по номограмме для определения констант фазового равновесия при повышенных температурах и давлении найдем константы равновесия:

Мольные доли компонентов в орошении (жидкая фаза), определяют по уравнению изотермы паровой фазы:

В соответствии с расчетом, мольные доли компонентов орошения следовательно условие изотермы паровой фазы выполняются и температура верха колонны . Согласно нормам режима температура верха колонны должна быть не более . Следовательно, температура верха колонны деэтанизации К-1 подобранно верно.