Amestecurile multicomponente sunt acele amestecuri care conțin cel puțin 3 componenți în concentrații semnificative. În practica industrială aceste amestecuri sunt cele care se întâlnesc cel mai des, amestecurile binare fiind extrem de putine.
La baza calculului tehnologic al fracționării multicomponent, stau aceleași relații ca și în cazul fracționării amestecurilor binare.
În cadrul proiectului, se realizează proiectarea tehnologică a unei instalații de fracționare multicomponent. Instalația este alcătuită din 2 coloane cu condiții de operare date. În prima coloană are loc separarea între componenții cheie izo-butan și n-butan, iar în cea de-a doua coloană are loc separarea între componenții n-butan și izo-pentan. Alimentarea primei coloane este considerată la punct de fierbere, iar cea de-a doua este considerată parțial vaporizată. Instalația urmărește obținerea fracției de butan, care iese pe la vârful coloanei 2.
În figura de mai jos este prezenatată schema tehnologică a instalației de fracționare multicomponentă.
CAPITOLUL I
CALCULUL TEHNOLOGIC AL PRIMEI COLOANE DE FRACȚIONARE
1. Bilanț material pe coloana 1
BM:F=B+D
F∙x_fi=B∙x_bi+D∙x_di
f_i=d_i+b_i
Unde f_i,〖 d〗_i,b_(i,)reprezintă debitele parțiale în alimentare, în produsul de vârf, respectiv în produsul de bază.
Se consideră că toți componenții mai ușori decât componentul cheie ușor se duc la vârful coloanei și toți componenții mai grei decât componentul cheie greu se duc la baza coloanei.
O primă etapă în realizarea distribuției aproximative a componenților între vârf și baza coloanei, este de a transforma fracțiile masice în fracții mol.
În tabelul 1, este prezentată transformarea fracțiilor masice în fracții mol.
Tab. 1. Tranformarea fracțiilor masice în fracții mol
Comp.x_fi,fr.masice
% masăMim_in_ix_fi,fr.mol
C_20,0223020,0670,037
C_30,252544250,5680,317
iC_40,323258320,5520,308
〖nC〗_40,111158110,1900,106
〖iC〗_50,22072200,2780,155
〖nC〗_50,11072100,1390,077
Total1,0001000-1001,7931,000
În tabelul 2, este prezentată distribuția aproximativă a componenților între vârf și baza coloanei.
Tab. 2. Distribuția aproximativă a componenților între vârf și bază
Comp.x_fi,fr.mol
f_id_ix_dib_ix_bi
C_20,0375,925,920,05600
C_30,31750,7250,720,48300
iC_40,30849,2847,80,4551,480,027
〖nC〗_40,10616,960,510,00516,450,299
〖iC〗_50,15524,80024,80,450
〖nC〗_50,07712,320012,320,224
Total1,000160104,951,00055,051,000
D=∑▒〖d_i=104,95,kmol⁄h〗
B=∑▒〖b_i=55,05,kmol⁄h〗
Gradele de recuperare ale componenților cheie se calculează după relațiile următoare:
φ_iC4=d_iC4/f_iC4 →d_iC4=φ_iC4∙f_iC4=0,97∙49,28=47,80
φ_nC4=b_nC4/f_nC4 →b_nC4=φ_nC4∙f_nC4=0,97∙16,96=16,45
b_iC4=f_iC4-d_iC4=49,28-47,80=1,48
d_nC4=f_nC4-b_nC4=16,96-16,45=0,51
2. Calculul parametrilor de regim pe coloana 1
1. Strătulă, C. „Vaporizarea și condensarea – principii și metode de calcul”, Ed. Tehnică, București, 1998.
2. Suciu, G. C. „Ingineria prelucrării hidrocarburilor”, vol. 1, Ed. Tehnică, București, 1977.
3. Șomoghi, V. „Proprietăți fizice utilizate în calcule termice și fluidodinamice”, Ed. UPG, Ploiești, 1997.
4. Marinoiu, V., Paraschiv, N. „Automatizarea proceselor chimice”, vol. 2, Ed. Tehnică, 1992.
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
