Разработка энергосберегающей технологии ректификации циклических углеводородов

Видно, что при изменении температуры подачи ЭА оптимальное положение уровня подачи ЭА практически не измен

яется. Флегмовое число уменьшается с уменьшением температуры. Это связано с тем, что при более высокой температуре возрастает концентрация анилина в укрепляющей секции колонны и для получения циклогексана заданного качества требуется возвращать в колонну больший поток флегмы. Зависимость суммарных энергозатрат от температуры имеет экстремальный характер – минимальные энергозатраты наблюдается при температуре подачи ЭА 80°С, что видно из рисунка 25.

Изменение энергозатрат на разделение при разных температурах подачи экстрактивного агента можно объяснить, рассмотрев уравнение теплового баланса экстрактивной колонны (4).

QF-количество тепла, поступающее с потоком исходной смеси

QЭА - количество тепла, поступающее в колонну с потоком экстрактивного агента;

QD-количество тепла, отводимое из колонны с потоком дистиллята;

QW - количество тепла, отводимое из колонны с кубовым потоком;

Qконд - количество тепла, отводимое при конденсации потоков дистиллята и флегмы;

Члены уравнения Qконд и QЭА зависят от ТЭА. С одной стороны, с ростом температуры анилина происходит увеличение флегмового числа и затрат на конденсацию (Qконд), а с другой стороны, увеличивается количество тепла, приносимое потоком ЭА в колонну (QЭА). Очевидно, что увеличение Qконд приводит к росту энергопотребления в кубе, а увеличение QЭА – к его снижению.

Определив на предыдущем этапе оптимальные уровни подачи входящих потоков экстрактивной колонны, а также температуру ввода разделяющего агента, закрепив их, мы исследовали влияние расхода ЭА на энергозатраты. Некоторые результаты представлены в табл.7 и на рис.26.

Таблица 7. Зависимость энергозатрат от расхода ЭА при температуре его подачи

80 0С. Уровни подачи NЭА/NF = 3/10.

Из приведенных данных видно, что энергозатраты экстрактивной колонны мало зависят от расхода ЭА.

Для всей схемы в целом наблюдается монотонная зависимость энергозатрат с минимальным значением при расходе ЭА, равным 70 кмоль/час. С уменьшением расхода анилина увеличивается флегмовое число и, соответственно, энергозатраты на конденсацию.

Наряду с этим уменьшается количество тепла, приносимое в колонну с потоком экстрактивного агента. Это приводит к росту Qкип. С другой стороны, за счет уменьшения кубового потока происходит снижение Qw, а следовательно и Qкип.

Далее мы проделали подобную процедуру для каждого значения температуры ЭА и различного положения тарелок питания, в результате мы определили оптимальный расход экстрактивного агента. При этом для каждого набора параметров фиксировали энергозатраты на разделение. Результаты расчета приведены в таблице 8.

Таблица 8. Зависимость величины оптимального расхода ЭА от его температуры и положения тарелок.

 Скачать реферат