Математическое моделирование ректификации формалина-сырца

• Автор: Лактионова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 161 с. : 20 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

1.1. Традиционные методы получения товарного формалина

1.2. Принципы моделирования массообменных процессов

1.2.1. Моделирование процесса ректификации

1.3. Информационная база для математического описания массообменных процессов

1.3.1. Физико-химические свойства

1.3.1.1. Газы: чистые вещества и их смеси

1.3.1.2. Жидкости: чистые вещества и их меси

1.3.1.3. Методы расчета давления насыщенных паров чистого вещества

1.3.2. Методы расчета коэффициентов активности
1.3.2.1. Аналитический обзор ключевых положений наиболее эффективных методов
1.3.3. Термодинамические свойства (Д#, 5го, ДЦ°)
1.3.3.1. Универсальный эмпирический метод
1.3.3.2. Правило аддитивности (метод Бенсона)
ГЛАВА II СИСТЕМА ФОРМАЛЬДЕГИД - МЕТАНОЛ - ВОДА
2.1. Математические модели фазового равновесия водно-метанольных растворов
2.2. Химические реакции в паровой и жидкой фазах системы формальдегид - метанол - вода
2.3. Проблемы адекватности математического описания равновесных
свойств
ГЛАВА III ЭТАПЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ФОРМАЛИНА-СЫРЦА

3.1. Разработка модели распределения концентраций компонентов по высоте колонны
3.2. Равновесные свойства разделяемого раствора
3.2.1. Система формальдегид - метанол - вода в ректификационной колонне как псевдобинарный раствор
3.2.2. Коэффициент активности низкокипящего компонента
3.3. Расчет расходов и составов псевдобинарных потоков
3.4. Расчет эффективности контактного устройства
ГЛАВА IV МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА В ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ
4.1. Комментарии к модели
4.1.1. Исходные данные
4.1.2. Допущения и ограничения
4.1.3 Последовательность расчетов в модели
4.2. Элементы модели ректификации формалина-сырца
4.2.1. Расчет условий протекания процесса
4.2.2. Расчет параметров технологических потоков
4.2.2.1. Расчет расходов и составов псевдобинарных потоков
4.2.2.2. Расчет давления паров чистого вещества
4.2.2.3. Расчет плотности
4.2.2.4. Расчет поверхностного натяжения
4.2.3. Расчет показателей протекания процесса
4.2.3.1. Коэффициент активности низкокипящего компонента
4.2.3.2. Расчет эффективности контактного устройства
4.2.3.3. Расчет профиля концентраций
4.3. Проверка целесообразности модели
4.4. Анализ полученных результатов
Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Функции /(0> и протабулированы в широких интервалах
приведенной температуры и представлены Ли и Кеслером в следующей аналитической форме [48]:
/(0) = 5,92714 - 6,09648 -1,288621пТг+0,169347Т,6 (1*ЗЛ-4°)

/(;) = 15,2518 - -,6-7— -13,47211пТг + 0,43577ТГ6

Ли-Кеслеровская форма уравнения Питцера обычно позволяет рассчитывать значения давления паров с погрешностью от 1 до 2% в диапазоне между Ть и Тс. При температуре меньше, чем Ть, она может давать заниженные на несколько процентов значения Р
Как и вышеприведенное все выражения для давлений паров так или иначе связаны с уравнением Клайперона (1.3.1-37) [51]. В зависимости от требуемых исходных данных все существующие методы можно отнести к одной из трех групп:
1) исходные данные: ТС,РС,ТЬ (методы Риделя-Планка-Миллера, Фроста-Колкуорфа-Тодоса, Риделя, Кирхгофа)
2) исходные данные: ТС,ТЬ,АНУ при Т (метод Миллера)
3) исходные данные: Ть, ДЯ (здесь АНУь - теплота парообразования при
нормальной температуре кипения. Методы Эрпенбека-Миллера, Антуана)
Ниже перечислены лучшие корреляции [51].
Корреляция Антуана'.
>"Р,р=Л~(1.3.1-41)
При С=0 уравнение (1.3.1-40) превращается в уравнение Клапейрона (1.3.1-37).
Корреляция Эрпенбека-Миллера:
Т-Тъ 1-С(Т/Ть)
1ёР,Р=В— + 1ё (1.3.1-42)