Главная -> Словарь

Уравнений описывающая

Расчет постепенной перегонки. При расчете постепенной перегонки принимается, что пар, уходящий из куба, в любой момент времени находится в равновесии с жидкостью, и состав жидкости непрерывно изменяется. Тогда из уравнений материального баланса процесса имеем:

Расчет однократной перегонки с водяным паром можно проводить, решая общую систему уравнений материального и теплового баланса с учетом содержания в смеси водяного пара. В этом случае константу равновесия для водяного пара следует принимать по какому-либо высоколетучему компоненту, не растворяющемуся в рабочих условиях в жидкости, например по метану или азоту. Такой расчет становится аналогичным расчету процесса без водяного пара и поэтому обладает значительно большей общностью по сравнению с рассмотренной выше методикой.

Расчет ректификации нефтяных смесей производится путем решения системы уравнений материального баланса, фазового равновесия и теплового баланса на каждой тарелке. Такой расчет называют термодинамическим расчетом и выполняют его на ЭВМ. Особенности расчета ректификации нефтяных смесей обусловлены в первую очередь непрерывным характером разделяемой смеси и специфическими требованиями, предъявляемыми к продуктам ректификации.

Общая система уравнений материального баланса, фазового равновесия и теплового баланса для такой структуры, записанная в векторно-матричной форме, выглядит следующим образом. Уравнение общего материального баланса— :

В тех случаях, когда принято допущение о распределен-ности параметров Y в пространстве, система уравнений материального и теплового балансов должна содержать дифференциальные уравнения с частными производными по пространственным координатам.

Для учета теплового взаимодействия потоков в математическое описание включают уравнение теплового баланса тарелки, которое придает модели гибкость при исследовании динамики ректификационных колонн с подачей возмущения по различным каналам. В результате образуется система, состоящая из дифференциальных уравнений материального и теплового балансов. Порядок этой системы зависит от числа тарелок в ректификационной колонне и числа компонентов, содержащихся в разделяемой смеси. Численное интегрирование полученной системы дифференциальных уравнений производится одаим из известных методов Рунге-Кутта, Рунге-Мерсона, матричный, Эйлера и др.

Расход водорода в процессах каталитического гидрооблагораживания нефтяных остатков является весьма важной величиной, необходимой при расчетах материальных балансов, определения мощностей как для производства водорода, так и для расчета схем иаппаратурывсего комплекса в целом. Определяется он обычно расчетным путем на основе экспериментальных данных по элементному составу сырья и продуктов, их выходам с использованием эмпирических уравнений материального баланса. Исходя из общих представлений о составе продуктов рассматриваемых процессов, уравнение материального баланса может быть представлено в следующем виде :

С учетом указанных допущений изменение содержания серы и металлов в потоке и отложения металлов по высоте слоя представляются следующей системой уравнений материального баланса

Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке.

Для /-и тарелки система уравнений материального и теплового балансов, а также парожидкостного равновесия имеет вид

2.2. Метод совместного решения уравнений материального, теплового балансов и фазового равновесия на каждой

2.1. Общая система уравнений, описывающая процесс ректификации в простых и сложных ректификационных колоннах....................................................... 24

3.1. Общая система уравнений, описывающая процесс ректификации в сложных разделительных системах...... 47

Обща)! система уравнений, описывающая процесс ректификации многокомпонентных смесей, состоит из уравнений общего, покомпонентного материального и теплового балансов по всем тарелкам, уравнений фазового равновесия и материального баланса для каждой фазы. Способы группирования исходных уравнений определяют выбор независимых переменных, относительно которых составляется система нелинейных уравнений математического описания процесса разделения. От раздельного или совместного решения системы уравнений зависит возможность решения задач высокой размерности на ЭВМ. При совместном решении используется больший объём информации чем при раздельном. Для совместного решения системы нелинейных уравнений, описывающих процесс ректификации нефтяных смесей, необходимы наиболее эффективные методы сходимости, чем при раздельном. При раздельном решении часть переменных может быть закреплена, или линеаризована в процессе расчёта .

2.1. Общая система уравнений, описывающая процесс ректификации в простых и сложных ректификационных колоннах

3.1. Общая система уравнений, описывающая процесс

Система уравнений, описывающая балансовые соотношения материальных и тепловых потоков между тарелками простых и сложных ректификационных колонн, имеет следующие особенности: ненулевые элементы матрицы системы расположены преимущественно на трёх диагоналях и незначительное количество - вне трёх диагоналей . Матрица системы может состоять из; четырёх таких матриц, корни системы обычно положительны и отличаются между собой на несколько порядков.

Полученная таким образом система дифференциальных уравнений, описывающая теплообмен, гидродинамику и массообмен, в общем случав является нелинейной, трехмерной. Получить в эхом случае аналитическое её решение невозможно;

Система уравнений, описывающая физико-химические процессы, протекаю-

мый метод независимым от первоначальных значений Tj .Система уравнений,описывающая балансовые соотношения материальных и тепловых потоков между тарелками простых и сложных ректификационных колонн .имеет следующие особенности: ненулевые элементы матрицы системы расположены преимущественно на трех диагоналях и незначительное количество - вне трех диагоналей , матрица системы может состоять из четырех таких матриц.корни системы обычно положительные и отличаются между собой на несколько порядков. Имеющиеся в литературе методы расчета не позволяют с достаточной точностью и быстро решать такие системы уравнений.

испарение и прогрев газовой смеси. Система уравнений, описывающая процесс запуска, может быть рсш зпа упрощенным методом в предположении переменной величины задери*ки адиабатического воспламенения. Характер выхода двигателя на режим зависит от времени пребывания газов в камере, постоянной времени, характеризующей градиент нарастания давления и являющейся функцией реакций на контактной поверхности, отношения площадей поверхности, участвующей в реакции, и полной поверхности заряда, а также времени распространения пламени.

С целью упрощения расчетов обычно используют три допущения: первое — термодинамическое равновесие между паром и жидкостью на тарелке, т. е. так называемая концепция о теоретической тарелке; второе — постоянство потоков жидкости и паров по высоте отдельных секций колонны; третье — постоянство относительных летучестей компонентов в условиях разделения. Даже при указанных упрощающих допущениях система уравнений, описывающая взаимосвязь различных параметров ректификационной колонны, характеризуется высокой степенью нелинейности, в связи с чем задача решается методом последовательных приближений. Ниже описан один из вариантов расчета простой колонны методом «от тарелки к тарелке» при заданных потоках и числе теоретических тарелок в укрепляющей и отгонной секциях. Таким образом, задача заключается в определении составов дистиллята и остатка. Направление расчета тарелок принято от концов колонны к тарелке питания.