Математическое моделирование процесса замкнутой ректификации многокомпонентных спиртовых смесей

• Автор: Фридт, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 168 с. : ил

1.1 Характеристика и особенности технологии получения ректификованного спирта.

1.2 Математическое моделирование процесса ректификации многокомпонентных смесей

1.3 Методы расчета парожидкостного равновесия в многокомпонентных неидеальных смесях

1.4 Массоперсдача в многокомпонентных смесях

1.5 Задачи исследования

ГЛАВА 2 Разработка математических моделей процесса замкнутой

ректификации многокомпонентных неидеальных смесей.

2.1 Разработка математической модели стационарного режима замкнутой ректификации многокомпонентных спиртовых смесей.
2.2 Разработка математической модели нестационарного режима замкнутой ректификации многокомпонентных спиртовых смесей.
2.3 Моделирование замкнутой ректификации многокомпонентных спиртовых смесей с учетом массопередачи.

2.3.1 Решение уравнений Стефана Максвелла для трехкомнонентной смеси.

2.3.2 Аналитическое решение уравнений массопередачи
Е.Н. Константинова для трехкомпонентной смеси
2.3.3 Разработка кинетических моделей замкнутой ректификации многокомпонентных спиртовых смесей
ГЛАВА 3 Выбор кинетической модели для исследования процесса замкну той
ректификации спиртовых смесей.
3.1 Сравнение математических моделей процесса замкнутой
ректификации спиртовых смесей
3.2. Идентификация математических моделей замкнутой ректификации спиртовых смесей но экспериментальным данным.
3.2.1 Описание экспериментальной установки
3.2.2 Методика проведения эксперимента на стендовой установке
3.2.3 Проверка адекватности математических моделей замкнутой ректификации спиртовых смесей реальному процессу
ГЛАВА 4 Анализ общих закономерностей процесса разделения спиртовых
смесей методом замкнутой ректификации.
4.1. Исследование влияния величины отбираемых порций дистиллят на состав получаемого продукта
4.2. Анализ влияния величины интервала времени между отборами дистиллята на состав получаемого продукта
4.3. Определение областей с экстремальным содержанием примесей
при замкнутой ректификации спиртовых смесей
ГЛАВА 5 Разработка рекомендаций по совершенствованию процесса
замкнутой ректификации спиртовых смесей и внедрение результатов работы
5.1 Сравнение способов разделения спиртовых смесей периодической
и замкнутой ректификацией
5.2 Разработка рациональной стратегии ведения процесса замкнутой ректификации при разделении спиртовых смесей.
5.3 Разработка схемы разделения спиртовых смесей в двухсекционной колонне с промежуточной емкостью.
5.4 Внедрение результатов работы
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако ряд авторов утверждает, что на заключительной стадии проектирования в некоторых случаях необходимо использовать кинетические модели, учитывающие особенности массопередачи на действительных тарелках. В работе проведено сравнение результатов моделирования процесса ректификации многокомпонентных смесей по равновесной и неравновесной модели, учитывающей скорость переноса вещества и энергии между фазами. Авторами показано, что для колонны с бесконечно большим числом тарелок значение минимального флегмового числа, рассчитанное по обеим моделям, совпадает. Однако при фиксированном числе тарелок отмечается существенная разница в значениях необходимого для заданного разделения флегмового числа, определенных по равновесной и неравновесной моделям. Авторами сравниваются результаты расчета по кинетической модели и модели, базирующейся на концепции теоретической тарелки, с данными эксперимента, проведенного в насадочной колонне. Отмечается, что результаты расчетного определения составов фаз по кинетической модели хорошо согласуются с опытными данными. Среднее абсолютное расхождение составляет 1 . Расчеты но равновесной модели дают ошибку в . Работы , посвящены изучению вопроса образования тумана в паровой фазе и пузырьков пара в жидкой фазе при взаимодействии потоков в ректификационной колонне. Такая ситуация возможна, когда основные компоненты разделяемой смеси обладают летучестью, изменяющейся в широком диапазоне, или когда в колонну вводится переохлажденная флегма. Показано, что в этом случае моделирование процесса ректификации с использованием равновесной модели приводит к искажению результатов.