Расчёты читателей

16.10.21

Мы рассчитаем процесс ректификации водно-спиртовой смеси , заданной читателем и опубликуем результат.

Для расчёта нужно задание параметров процесса и начальных концентраций на тарелках колонны.

Для примера рассмотрим задание для расчёта процесса ректификации спирта сырца, результаты которого приведены на странице РАСЧЁТ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ.

На этой странице приведён состав жидкости в кубе и количество жидкости в кубе в начале процесса с указанием, что колонна пустая (т.е. жидкости на тарелках нет — это важно). Начальные концентрации компонентов на тарелках задаются равными в кубе и считается процесс работы колонны «на себя».

Результат расчёта — файл концентраций компонентов на тарелках, можно задавать отбор, можно отбирать головы, предголовники, заменять сборник, менять флегмовое число — но надо понимать, что один расчёт — это расчёт с постоянными параметрами, все последующие расчёты — это новые расчёты, общее количество которых задаётся в первой строке файла задания. Пример:

1,3
10,25,.FALSE.
300.0  450.0
3.0,00.0,5000.0 
101.0,100.0,25
5.15853   4.3256  5.2473     4.9017    5.04272      4.73561   4.50891    5.08354   4.68206   5.18932
1581.34   1245.702 1600.3    1357.427  1441.869  1236.991  1313.878   1665.0    1642.54   1559.43        
-33.5     -55.189  -46.424   -75.814   -74.299   -101.528   -98.789    -45.622   -39.764   -67.465
'File1.txt' , 'File2.txt' , 'File3.txt' , 'nul'
8,3
42.,88.,56.,60.,60.,74.,74.,18.,60.,88.
100.,91.8,95.6,88.0,71.7,85.0,55.0,100.0,100.0,50.4
  • Первая строка — количество последовательных расчётов, уровень вывода данных (оставьте 3, это полный вывод), целые числа;
  • Вторая строка — число компонентов, число ступеней разделения включая куб (целые числа), третий параметр имеет логический тип (может быть только .TRUE. или .FALSE. ) и определяет тип распределения количества жидкости в колонне: значение .TRUE. предполагает отсутствие жидкости на тарелках в начальный момент времени (колонна пустая), по окончании расчёта общее количество жидкости в кубе и на тарелках (и каждого компонента по отдельности) будет равно исходному количеству в кубе. Применимо только при расчёте процесса работы колонны на себя (с бесконечным ФЧ), во всех остальных случаях требуется .FALSE.
  • Третья строка — граничные значения температуры паров на тарелках, при выходе за эти границы расчёт прерывается аварийно, град. Кельвина;
  • Четвёртая строка — задержка жидкости на тарелке (г.), начальное время, конечное время расчёта (мин);
  • Пятая строка — поток пара, поток флегмы (г/мин) — действительные числа, третий параметр (целое число) — число выводов промежуточных результатов в файл (в данном примере 250 выводов за 5000 мин. — выводятся результаты расчёта каждые 20 мин.), ФЧ = поток жидкости/(поток пара — поток жидкости). ;
  • Шестая строка — коэффициент А уравнения Антуана для азеотропа с водой, если компонент образует такой азеотроп, седьмая стока — коэфф. В , восьмая строка — коэфф. С (если вы не можете рассчитать эти коэффициенты — напишите нам, мы постараемся помочь) ;
  • Девятая строка — имена файлов: входного файла концентраций ‘File1’, итогового выходного файла концентраций ‘File2’, файл протокола, содержащий вывод промежуточных результатов расчёта ‘File3’. Четвёртый файл технический, предназначен для вывода результатов для построения графиков, здесь не используется, надо указать ‘nul’, это текстовые файлы, имена файлов — латинские буквы, цифры, знаки — (тире) и _ (подчёркивание) ;
  • Десятая строка — номер компонента (вода), номер компонента (этанол) — целые числа;
  • Молекулярная масса компонентов в у.е., компонеты располагаются в том же порядке, что и коэфф. Антуана;
  • Последняя строка — концентрация компонента в азеотропе с водой при н.у. Если компонент азеотроп не образует, указывается значение 100,0.
  • Имя самого файла задания — J11.txt , задано в программе, изменить нельзя.

Формат входного файла концентраций при заданном параметре .TRUE.

 20.       0.000001      0.0
   .20E-02  .23E-01  .334E+02  .19E-01  .68E-02  .13E+00  .15E-02  .662E+02  .337E-01  .184E+00
  • Первая строка — количество жидкости в кубе, кг., количество жидкости в сборнике, кг. (сборник пуст, задаётся пренебрежимо малое количество), общее время предыдущих расчётов (ноль)
  • Вторая строка — массовые концентрации компонентов в кубе. Концентрации задаются в том порядке, в котором указаны коэфф. уравнения Антуана: если первый коэффициент уравнения соотв. метанолу, то первое значение в строке концентраций — концентрация метанола.

Если задан параметр .FALSE. , то файл концентраций должен содержать ещё концентрации компонентов на тарелках и в сборнике. Эти данные в нужном формате находятся в выходном файле концентраций предыдущего расчёта.

Выходной файл концентраций имеет тот же формат, но в первой строке добавляется задержка жидкости на тарелке (справочно). Вторая строка и следующие — концентрации компонентов в кубе, на тарелках и в сборнике.

Для следующего расчёта с другими параметрами процесса выходной файл концентраций будет входным, но если меняется сборник на новый (пустой), надо в файле концентраций вручную заменить отобранное количество дистиллята в сборнике на пренебрежимо малое и только после этого считать (т.е. в одном задании это сделать нельзя).

Таким образом можно моделировать любой процесс с отбором разных фракций при разных флегмовых числах. Для расчёта требуется файл с заданием J11.txt и файл начальных концентраций.

Комментарии
Комментариев пока нет.

Добавить комментарий

Связаться с нами