Программа моделирования процесса разделения тройной смеси в узле ректификации воздуха

Моделирование процесса разделения смеси кислород-аргон –азот в УРВ предусматривает решение следующих задач:

- определение влияния флегмового отношения и места ввода потока питания на характер распределения полей концентраций и температур по высоте тарельчатого аппарата УРВ;

- снятие статистических характеристик тарельчатого аппарата УРВ с целью определения области устойчивой работы, обеспечивающей повышенную концентрацию продуктов разделения.

- С этой целью кафедрой криогенной техники ЛТИХП разработана программа «Модель узла ректификации воздуха» (МУРВ) на алгоритмическом языке ФОРТРАН.

Программа:

-состоит из головной части (пяти подпрограмм):

SSUBROTINE RFRS (X1,X2,X3,P,Y1,Y2,Y3,T,K1,K2,K3)

-рассчитывает фазовое равновесие разделяемой смеси, температуру и константы равновесия: SUBROTINE CODIA (N,AJ,BJ,CJ,DJ)

- обеспечивает решение исходной системы балансовых уравнений

SUBROTINE MHK (KA,P1,VD1,AP.D,VA,JV,JS,JD)

SUBROTINE MBK (KA,P2,KK,D,RG,RJ,KT,JR,JTG,JTJ,M)

-рассчитывает поля концентраций и температур в нижней и верхней колонне УРВ.

Колонна высокого давления. массив исходных данных при моделировании процесса ректификации в колонне высокого давления.

(10 тарелок)

0.0000 0.4000 0.8

0.43 0.0

0.7812 0.2188 2.0000 10.0000 5.000

0.197 1.000 0.370 0.2000

2 5 10 1 10 12 27 5 10 25 2 40

(11 тарелок)

0.0000 0.4000 0.8

0.43 0.0

0.7812 0.2188 2.0000 11.0000 5.000

0.197 1.000 0.370 0.2000

2 5 11 1 11 12 27 5 10 25 2 40

(12 тарелок)

0.0000 0.4000 0.8

0.43 0.0

0.7812 0.2188 2.0000 12.0000 5.000

0.197 1.000 0.370 0.2000

2 5 12 1 12 12 27 5 10 25 2 40

Колонна низкого давления. массив исходных данных при моделировании процесса ректификации в колонне высокого давления.

(10 тарелок)

1.0000 0.000 0.43

0.98000 0.003

0.056 0.197 0.3500 0.3700 0.050

0.23 0.001 0.26 12.000

2 5 11 1 2 3 4 5 10 10 2 30

(11 тарелок)

1.0000 0.000 0.43

0.98000 0.003

0.056 0.197 0.3500 0.3700 0.050

0.23 0.001 0.26 12.000

2 5 11 1 2 3 4 5 11 11 2 30

(12 тарелок)

1.0000 0.000 0.43

0.98000 0.003

0.056 0.197 0.3500 0.3700 0.050

0.23 0.001 0.26 12.000

2 5 11 1 2 3 4 5 12 12 2 30

Результаты: при проведении процесса моделирования УРВ изменение тарелок РК в незначительной степени влияет на распределения полей концентраций и температур по высоте тарельчатого аппарата

Список литературы

1. Анисимов И.В., Бодров В.И., Покровский В.Б. Математическое моделирование и оптимизация ректификационных установок –М:Химия, 1975-215с.

2. Архаров А.М., Архаров И.А., Беляков В.П. и др.Криогенные системы Т.2-М: Машиностроение, 1999-719с.

3. Борзенко Е.И., Зайцев А.В. Установки и системы низкотемпературной техники. Автоматизированный расчет и моделирование процессов криогенных установок и систем.- СПб: СПБГУНиТП, 2006-231с.

4. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники-М: Энергоиздат, 1982-311с.

5. Кафаров В.В., Ветохин В.Н., Бояринов А.И. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технолгии-М: Наука, 1972-487с.

6. Наринский Г.Б. Ректификация воздуха-М: Машиностроение, 1978-248с.

7. Акулов Л.А., Борзенко Е.И., Бундевич С.С., Головко Г.А. Расчет криогенных установок – Л: Машиностроение, Ленингр отд-ние, 19779-367с.

8. Холланд Ч. Многокомпонентная ректификация- М: Химия, 1969-315с.

9. Акулов Л.А., Новотельнов В.Н.. Борзенко Е.И., Зайцев А.В. Теплофизические свойства криопродуктов –СПб: Политехника,2001-243с.