Основные уравнения модели - Математическое моделирование процесса ректификации
Модель содержит следующие уравнения.
Для тарелки i: (число тарелок равно N, нумерация тарелок - снизу вверх, куб считается нулевой тарелкой, дефлегматор - N + 1).
Схема потоков на тарелке i приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема потоков на тарелке i
Уравнение общего материального баланса i-й тарелки
, (4.9)
Где Gi-1 - поток пара, поступающего на тарелку i;
Li - поток жидкости, покидающей тарелку i;
Gi - поток пара, покидающего тарелку i;
Li+1 - поток жидкости, поступающей на тарелку i;
Fi - поток питания жидкостью, поступающего на тарелку i;
Ui - отбор жидкости с тарелки i.
Уравнение покомпонентного материального баланса
(4.10)
Где x, y - концентрации компонентов в жидкости и паре соответственно, мольные доли;
J - номер компонента.
Уравнение теплового баланса
(4.11)
Где Hy, T - энтальпия пара над тарелкой;
Hx, T - энтальпия жидкости на тарелке;
DHi - тепло, подаваемое или отводимое с тарелки.
Энтальпия смеси принимается как аддитивная функция энтальпий чистых компонентов:
(4.12)
Где hxj - энтальпия компонента j в жидкости;
Hyj - энтальпия компонента j в паре.
Энтальтии компонентов в паре вычисляются по формуле
, (4.13)
Где r - мольная теплота парообразования при стандартной температуре;
Т - температура, К;
A, b и c - константы.
Энтальпии компонентов в жидкости вычисляются по формуле
. (4.14)
Уравнение для расчета состава пара, покидающего тарелку i,
, (4.15)
Где - концентрация пара, равновесного жидкости, на тарелке i;
- концентрация пара над тарелкой i - 1;
I - кпд тарелки i.
Для куба
Схема потоков в кубе колонны приведена на рис. 3.
Рис. 3. Схема потоков в кубе колонны
Математический моделирование процесс ректификация
Уравнение общего материального баланса куба
. (4.16)
Уравнение покомпонентного материального баланса
. (4.17)
Уравнение теплового баланса
, (4.18)
Где dHk - количество тепла, подаваемого в куб колонны, Дж/с.
Концентрацию компонентов в паре принимают равной равновесной при температуре куба
.
Для дефлегматора
Схема потоков в кубе колонны приведена на рис. 4.
Рис. 4. Схема потоков в дефлегматоре колонны
Уравнение общего матеРиального баланса дефлегматора
. (4.19)
Уравнение покомпонентного материального баланса дефлегматора
. (4.20)
Уравнение теплового баланса дефлегматора
, (4.21)
Где dHd - количество тепла, отводимого из дефлегматора.
Концентрацию компонентов в паре на тарелке N + 1 принимаем равной концентрации компонентов в жидкости в дефлегматоре.
Уравнение общего материального баланса колонны
. (4.22)
Приведенная модель может быть использована для анализа процесса ректификации при различных режимах эксплуатации, а также для расчета статических характеристик колонны.
Похожие статьи
-
Необходимо составить математическое описание теплообменника, в котором жидкий продукт нагревается насыщенным водяным паром (расход, кг/с), до температуры...
-
Описание объекта моделирования - Математическое моделирование процесса ректификации
Ректификационная установка представляет собой совокупность следующих аппаратов: ректификационной колонны, дефлегматора (теплообменника-холодильника и...
-
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Виды математических моделей
Это вaжнейший метод современного нaучного исследовaния, основной aппaрaт системного aнaлизa. Мaтемaтическое моделировaние - это изучение поведения...
-
Модели процессов теплообмена - Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме
При построении математических моделей теплообменных аппаратов предварительно проводится структурный анализ по выявлению количества и видов однородных...
-
Балансовые модели - Математическое моделирование экономических процессов
Балансовые модели предназначены для анализа и планирования производства и распределения продукции на различных уровнях - от отдельного предприятия до...
-
Основные закономерности теплообмена - Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме
Тепловые процессы в химической технологии имеют как самостоятельное значение при сушке, выпаривании, нагревании, охлаждении и т. д., так и сопровождают...
-
Первый этап - определение целей моделирования. Основные из них таковы: 1. модель нужна для того, чтобы понять как устроен конкретный объект, какова его...
-
Наглядное - на базе представлений человека о реальных объектах создаются различные наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в...
-
Основные понятия теории экономико-математического моделирования Кибернетический подход к исследованию экономико-математических систем Обычно...
-
Уравнение динамики теплообменника: Передаточные функции объекта получим по его уравнению динамики. Для этого запишем уравнение по заданному каналу. Затем...
-
В воздушном зазоре электрических машин всегда, наряду с основной гармонической составляющей вращающегося магнитного поля, присутствуют гармонические...
-
Любой электромеханический преобразователь можно рассматривать в установившемся и динамическом режиме. Модель в установившемся режиме, по сути, является...
-
Метод Гомори последовательных отсечений - Математическое моделирование экономических процессов
При решении многих задач (планирование мелкосерийного производства, распределение кораблей по путям сообщения, выработка суждений типа "да-нет" и т. п.)...
-
В 1974г. группа аргентинских ученых во главе с профессором А. Эррерой получила предварительные результаты работы над латиноамериканской моделью...
-
Известно, что проблема замены старого парка машин новыми, устаревших орудий -- современными -- одна из основных проблем индустрии. Оборудование со...
-
Основные уравнения, движущая сила процесса - Процесс фильтрования
Фильтрование протекает в ламинарной области, что означает небольшой размер пор в слое осадка и фильтровальной перегородке, а также малую скорость...
-
Компьютерный моделирование информационный экспериментальный При физическом моделировании предполагается физическая однородность объекта и модели, их...
-
1. Универсальность - характеризует полноту отображения моделью изучаемых свойств реального объекта. 2. Адекватность - способность отражать нужные...
-
- наглядность построения; - обозримость основных свойств и отношений; - доступность ее для исследования или воспроизведения; - простота исследования,...
-
Задача Джонсона о двух станках Рассмотрим задачу последовательной обработки на двух машинах N различных деталей, если известно время Ai и Bi обработки...
-
Выделим случай, когда входной сигнал X ( T ) является элементарной функцией 1( T ). Реакцию системы на воздействие 1( T ) можно компактно: [1] Где...
-
Z -преобразование является одним из математических методов, разработанных для анализа и проектирования дискретных систем. Аппарат Z -преобразования...
-
Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа,...
-
Формирование цен различных товаров зависит от большого числа факторов, совокупное влияние которых не может быть детерминировано в рамках общей модели без...
-
Методы построения решений по математическим моделям - Математическое моделирование в электромеханике
Системы дифференциальных уравнений, полученные для конкретных ти-пов электрических машин, содержат в скрытом виде исчерпывающую инфор-мацию о всех...
-
Построение, или моделирование, конечной факторной системы для анализируемого экономического показателя хозяйственной деятельности можно осуществить как...
-
Физические и математические модели - Моделирование систем управления
Физические модели имеют одинаковую с оригиналом физическую природу и отличаются от него размерами и мощностью. Построение физических моделей основано на...
-
Теоретическое обоснование математического моделирования - Математические методы и модели в экономике
Коммерческая деятельность в том или ином виде сводится к решению таких задач: как распорядиться имеющимися ресурсами для достижения наибольшей выгоды или...
-
Первый этап подразделяется на два шага. На Первом шаге происходит постановка экономической проблемы и ее качественный анализ. Для этого требуется: 1)...
-
Математический анализ широко используется в решении экономических и финансовых задачах, так как прогнозы развития экономики, процессы, происходящие в...
-
Теория игр - Математическое моделирование экономических процессов
Одна из задач теории оптимальных решений - принятие решения в условиях неопределенности. Для обоснования решений разработаны специальные математические...
-
Классический подход - изучение взаимосвязей между отдельными частями, и разработка модели системы рассматривается как суммирование отдельных компонент в...
-
На основании проведенного моделирования можно сделать выводы: - происходящие тепловые процессы скоротечны и не приводят к перегреву конструкции блока...
-
Пусть есть математическое ожидание цены состояния объекта при условии, что в момент времени tдопустимое экологическое состояние не достигнуто и цена...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
Методы математического моделирования экономики развиваются уже почти 200 лет. За это время созданы десятки тысяч моделей разной степени общности и...
-
Компьютерное моделирование по сравнению с натурным экспериментом дает возможность: § получать наглядные динамические иллюстрации физических экспериментов...
-
Физика - это наука, в которой математическое моделирование является весьма важным методом исследования. Исторически так сложилось, что моделирование...
-
Для моделирования случайных событий и процессов используется метод статистического моделирования. Сущность метода статистического моделирования. Таким...
-
Расчет параметров линейной парной регрессии Парная линейная регрессия имеет вид: X = A + B - X , Где X - результативный признак, характеризующий...
Основные уравнения модели - Математическое моделирование процесса ректификации