Файл: 3 Расчет теплового и материального баланса 1 Исходные данные к расчету.docx

4.2.3 Расчет температуры вывода бокового погона дизельного топлива
Приняли количество стекающей флегмы в рассматриваемый контур, равный g = 27,46 кг/с.

Принятый состав флегмы следующий: m_б=0,005; m_к=0,05; m_дт=0,945.

Значит, количество компонентов в стекающей флегме определяется по уравнению

G=gꞏm; (4.11)

G_бф= 27,46ꞏ0,005= 0,1373 кг/с;

G_к= 27,46 ꞏ0,05= 1,373 кг/с;

G_дтф= 27,46ꞏ0,945= 25,94 кг/с.

Рассчитываем массовые доли компонентов в парах:

---

Рассчитываем давление в зоне вывода дизельного топлива

, (4.12)

где – давление в зоне вывода дизельного топлива;

– давление ввода сырья;

– число тарелок от ввода сырья до вывода дизельного топлива, n=13;

– перепад давления на одну тарелку.



Для бензиновой и дизельной фракции находим среднюю температуру кипения, плотность, молекулярную массу, массовую долю по кривой ИТК. Найденные значения вводим в исходные данные программы OIDR. При помощи программы OIDR определяем температуру бокового погона К-2.

Исходные данные:

• 
  Количество компонентов – 3.
  
• 
  Количество водяного пара – 0,126.
  
• 
  Доля отгона – 1,000.
  

Таблица 4.15 – Исходные данные для расчета температуры вывода бокового погона

№	Массовая доля в долях масс.	Плотность, г/см3	Температура кипения, °С	Молекулярная масса
1	0,0815	0,742	88,11	44,67
2	0,2599	0,766	142,03	92,49
3	0,6586	0,831	302,58	242,34
Сумма	1,0000

---

Таблица 4.16 – Результаты расчетов температуры вывода бокового погона

Наименование параметра	ОИ	Ед. изм.
Массовая доля отгона	1,0000
Мольная доля отгона	1,0000
Давление	0,141	МПа
Температура	269,98	°C
Критическая температура	662,7	K
Критическое давление	4,068	МПа
Плотность жидкости	0,829	г/см3
Плотность пара	0,809	г/см3
Энтальпия жидкости	636,9	кДж/кг
Энтальпия пара	890,8	кДж/кг
Молекулярная масса сырья	146,8
Плотность сырья	0,809	г/см3
Количество водяного пара	0,126	моль/моль

Таблица 4.17 – Результаты расчетов температуры вывода бокового погона

№	XL	Однократное испарение					Tкр, К		Pкр, МПа
		Xi	Yi	Pi	Xм	Yм
1	0,2984	0,0114	0,2984	3,295	0,0022	0,0900		537,4		7,65
2	0,3186	0,0632	0,3186	0,632	0,0347	0,2777		645,6		3,18
3	0,3830	0,9254	0,3830	0,052	0,9631	0,6324		774,6		2,01
Сумма	1,0000	1,0000	1,0000		1,0000	1,0000

---

Т.к. полученное значение массового состава флегмы не отличается от принятого состава, то пересчет не производим.

Вычисляем температуру дизельного топлива на входе в отпарную колонну

, (4.13)

где n – число тарелок от питательной зоны до тарелки вывода фракции дизельного топлива;

t_L – температура ввода сырья, ºС;

t_G – температура паров, ºС.


5.2.4 Тепловой баланс контура I
Тепловой баланс по контуру I составляется с целью проверки принятого состава флегмы.



Рисунок 5.1 – Контур I для расчета теплового баланса

Уравнение теплового баланса по контуру I:

, (4.14)

где , – тепло, вносимое сырьем и флегмой;

, – тепло, выносимое парами и остатком.

, (4.15)

где , , , – количества сырья, орошения, паров и остатка соответственно, кг/с;

, , , – теплосодержание сырья, орошения, паров и остатка соответственно.

, (4.16)

где , – теплосодержания паров и жидкой фазы отбензиненной нефти.


Таблица 5.18 – Теплосодержание, температура и плотности компонентов

---

Показатели	Сырье, L		Флегма, g		Пары у/в, G		Мазут, M
	Пар	Жид
Темепратура, °С	350,0	350,0		240,2		269,98		459,1
Плотность, г/см3	0,821	0,865		0,8		0,809		0,882
Теплосодержание, кДж/кг	1435,238584	857,259		551,7301236		895,6736181		1203,967

196 721,50 199 403,60 - теплосодержание

Разница между теплоприходом и теплорасходом составляет 1,3 %, что составляет не больше 3%, значит тепловой баланс составлен верно.
4.2.5 Тепловой баланс ректификационной колонны К-2
Для составления теплового баланса принимаем температуру ввода бокового погон керосина и количество флегмы, стекающей с этой тарелки в отпарную колонну. Также принимаем параметры водяного пара, подаваемого вниз колонны К-2 и параметры отпарных колонн (температура и давление). Тепловой баланс рассчитываем по контуру II (рисунок 4.2).



Рисунок 4.2 – Контур II для расчета теплового баланса
Уравнение теплового баланса по контору II запишется следующим образом:

(5.19)

(4.20)

Таблица 4.19 – Тепловой баланс колонны К-2

Наименование потоков	Выход на нефть, %	Плотность, г/см3	Температура ºС	Энтальпия, кДж/кг	Количество тепла, кДж/с
Приход:
Отбензиненная нефть	100	0,8706	350,0	1124,173537	169452,6288
Орошение	8,97	0,7	40	81,31720933	1099,118679
Водяной пар	2,668		450,000	3 377,680	13 585,500
Итого:					184 137,247
Расход:
Дистиллят	4,03	0,742	73,351	410,010	9 236,455
Керосин	9,06	0,766	142,029	312,300	8 481,910
Дизельное топливо	27,46	0,831	269,980	634,346	19 595,052
Мазут	56,19	0,856	459,064	1 502,321	122 082,968
Водяной пар	2,668		73,351	2 554,098	10 272,940
Итого:					169 669,326

---