9.2. Колонна с конденсатором
Инструмент : колонна с конденсатором; панель инструментов : создание сложного оборудования

Колонна с кондесатором отличается от колонны абсорбции наличием дополнительной секции с охлаждением, соединенной с верхней секцией колонны (рис.9.2.9). Конденсатор работает в одном из четырех режимов (рис.9.2.10-11), выбор которого осуществляется на первой вкладке диалога:

1) полный, при котором газовый продукт с верхней секции полностью охлаждается до жидкого состояния и часть его возвращается для орошения колонны,

2) полный с переохлаждением, аналогично первому режиму, с дополнительным охлаждением потока после сжижения,

3) частичный с газовым продуктом, при котором газовый продукт частично сжижается, газовая фаза подается на выход, а жидкая фаза полностью подается на орошение,

4) частичный с газовым и жидкостным продуктом, аналогично предыдущему режиму, но на орошение подается часть сжиженного потока.

Рис.9.2.9 Колонна с конденсатором
Рис.9.2.10 Колонна с конденсатором, базовый тип конденсатора
Рис.9.2.11 Колонна с конденсатором, альтернативные типы конденсатора

Задание структуры колонны (рис.9.2.10-11) полностью соотвествует заданию структуры колонны абсорбции. Конденсатору соответствует номер секции N+1, где N – количество секций колонны. Задавать поток энергии для конденсатора необязательно. На колонну должен быть подан газовый продукт на нижнюю секцию.

При возникновении ошибки расчета колонна переводится в режим миксера, который несколько отличается от описанного для колонны абсорбции. 10% от жидкости подается на верхние выходы, а 10% газа на нижний выход.

В режиме добавления связей слева от колонны имеются две точки для подключения датчиков для нижней и верхней секций, а также одна точка справа вверху для флегмы.

Рис.9.2.12 Колонна с конденсатором, структура

Спецификация конденсатора происходит на одноименной вкладке (рис.9.2.13) :

- без конденсатора (перевод колонны в колонну абсорбции),

- мощность охлаждения конденсатора,

- температура на выходе из конденсатора,

- массовый или мольный расход на выходе из колонны,

- массовый или мольный расход флегмы (потока орошения),

- отношение мольных расходов возвращаемой и отводимой частей (флегмовое число),

- массовая или мольная доля выбранных компонентов в продукте,

- массовый или мольный расход выбранных компонентов в продукте.

Для режима с жидкостным и газовым продуктом под продуктом понимается только жидкостный продукт из кондесатора. При этом флегмовое число берется как отношение мольного расхода флегмы к жидкостному продукту. Для остальных режимов продукт – это продукт из конденсатора, а не из низа колонны или промежуточной секции. Для режима с переохлажденным продуктом под температурой понимается температура сжижения, а не температура на выходе из конденсатора. Если выбран тип спецификации доля или расход компонентов, то необходимо задать от одного до пяти компонентов, критерием будет являться сумма долей или расходов для этих компонентов.

Для режима с переохлаждением дополнительно с основной спецификацией конденсатора требуется задать еще одно условие – степень переохлаждения (то есть разницу температуры сжижения и температуры на выходе из конденсатора) или температуру переохлажденного продукта.

Для режима с жидкостным и газовым продуктом необходимо задать дополнительное условие на газовый продукт – либо мольный или массовый расход газового продукта, либо отношение его мольного расхода к мольному расходу жидкого продукта конденсатора (без учета флегмы).

Если к конденсатору подключен поток энергии, то он служит только для отображения отобранной теплоты, а не для задания данной величины. Для режима с переохлажденным продуктом значение в потоке энергии приравнивается к сумме энергии сжижения и энергии на переохлаждение.

Рис.9.2.13 Колонна с конденсатором, спецификация конденсатора

Давление по колонне задается аналогично колонне абсорбции (рис.9.2.14). Давление в конденсаторе принимается равным давлению в верхней секции.

Рис.9.2.14 Колонна с конденсатором, задание давления

Подвод энергиии к секциям и суммарные теплопотери задаются аналогично колонне абсорбции (рис.9.2.15).

Рис.9.2.15 Колонна с конденсатором, подвод энергии

Настройки алгоритма описаны в разделе для колонны абсорбции (рис.9.2.16).

Рис.9.2.16 Колонна с конденсатором, настройки алгоритма

В таблице результатов энергия сжижения и энергия переохлаждения данны в отдельных строках. В качестве температуры в секции конденсатора приведена температура сжижения.

Рис.9.2.17 Колонна с конденсатором, таблица результатов по секциям

Инициализация полностью аналогична колонне абсорбции (рис.9.2.18).

Рис.9.2.18 Инициализация колонны с конденсатором