Материальный баланс колонны

Расчет производим исходя из уравнения материального баланса

Материальный баланс колонны - student2.ru (11),
где Материальный баланс колонны - student2.ru – сырье, кг/ч;

Материальный баланс колонны - student2.ru – дистиллят, кг/ч;

Материальный баланс колонны - student2.ru – остаток, кг/ч.

Производим пересчет сырья в мольные концентрации.

Средний молекулярный вес сырья:

Материальный баланс колонны - student2.ru =58,91 г/моль

Принимаем: индекс Материальный баланс колонны - student2.ru относится к остатку; индекс Материальный баланс колонны - student2.ru – к дистилляту; индекс 1,2,3,4,5,6,7 – к компонентам.

Принимаем степени извлечения пропана в дистилляте 0,9, исходя из требований на пропановую фракцию не менее Материальный баланс колонны - student2.ru 85% , степень извлечения изобутана в остатке 0,9 – содержание не более 60%.

Составим материальный баланс колонны, по дистилляту используя следующие формулы:

Материальный баланс колонны - student2.ru ,(12)

где Материальный баланс колонны - student2.ru - массовое количество i- компонента, кг/час;

Материальный баланс колонны - student2.ru - степень извлечения i-компонента;

Материальный баланс колонны - student2.ru - количество i- компонента в дистилляте, кг/час.

Среднюю молекулярную массу дистиллята рассчитываем по формуле:

Материальный баланс колонны - student2.ru , (13)

где Материальный баланс колонны - student2.ru - мольная доля i- компонента;

Материальный баланс колонны - student2.ru - молекулярная масса i- компонента кг/моль;

Материальный баланс колонны - student2.ru - средняя молекулярная масса дистиллята,кг/моль.

Mассовая доля i-компонента в дистилляте Материальный баланс колонны - student2.ru определяется по формуле:

Материальный баланс колонны - student2.ru ,(14)

где Материальный баланс колонны - student2.ru - количество i- компонента в дистилляте, кг/час.

Расчеты приведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Материальный баланс колонны по дистилляту

Компо-нент Молеку-лярная масса i-компонента, Мi, кг/кмоль   Дистиллят
Степень извлечения i-компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru Массовое количество i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru кг/ч Количество i- компонента в дистилляте, Материальный баланс колонны - student2.ru кг/час. Массо- вая доля i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru Моль-ная доля i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru Материальный баланс колонны - student2.ru
С2Н6 37,5000 37,5 0,001 0,0005 0,05
С3Н8 0,9 120487,5000 108438,8 0,98 0,98 43,08
i-С4Н10 0,1 29775,0000 2977,5 0,02 0,02 1,18
С4Н10 113887,5000 0,00
i-С5Н12 34200,0000 0,00
С5Н12 43237,5000 0,00
С6Н14 33375,0000 0,00
      375000,0000 111453,8 1,00 44,28

Материальный баланс колонны по остатку по формуле:

Материальный баланс колонны - student2.ru ,(15)

Где Материальный баланс колонны - student2.ru - массовое количество i- компонента, кг/час;

Материальный баланс колонны - student2.ru - степень извлечения i-компонента;

Материальный баланс колонны - student2.ru - количество i-компонента в остатке, кг/час.

Материальный баланс колонны - student2.ru - молекулярная масса i- компонента кг/моль.

Массовое содержание i- компонента в остатке рассчитывается по формуле:

Материальный баланс колонны - student2.ru , (16)

где Материальный баланс колонны - student2.ru - массовая доля i- компонента;

Материальный баланс колонны - student2.ru - количество i-компонента в остатке, кг/час.

Среднюю молекулярную массу остатка рассчитываем по формуле:

Материальный баланс колонны - student2.ru , (17)

где Материальный баланс колонны - student2.ru - мольная доля i- компонента;

Материальный баланс колонны - student2.ru - молекулярная масса i- компонента кг/моль;

Материальный баланс колонны - student2.ru - средняя молекулярная масса остатка, кг/моль;

Расчеты приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Материальный баланс колонны по остатку

Компо-нент Mолекулярная масса i- компонента Материальный баланс колонны - student2.ru кг/моль;   Остаток
Степень извлечения i-компонента Материальный баланс колонны - student2.ru Массовое количество i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru кг/ч Количество i-компонента в остатке, Материальный баланс колонны - student2.ru кг/час. Мольная доля i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru Массовая доля i- компонента, Материальный баланс колонны - student2.ru Материальный баланс колонны - student2.ru
С2Н6 37,5000 0,000 0,000
С3Н8 0,1 120487,5000 12048,75 0,048 0,048 3,037
i-С4Н10 0,9 29775,0000 26797,5 0,106 0,106 6,756
С4Н10 0,9 113887,5000 113887,7 0,406 0,406 25,840
i-С5Н12 34200,0000 0,136 0,136 8,623
С5Н12 43237,5000 43237,5 0,171 0,171 10,902
С6Н14 33375,0000 0,132 0,132 8,414
      375000,0000 263546,25 1,000 1,000 63,569

Материальный баланс колонны - student2.ru = 111453,8+263546,25=375000 кг

Наши рекомендации