alI

! ! -. l

a l

I laa.Ja a. . I' I r a

- .' I t a

- a .

I r t . . t

l rI !

aI.r

l rl r

ataa.:a. .

aa. .

It

$I -

Daa

l r - .I l r .

I f r - .l l a. .

l f -

I t .1a.3. .

faaa..

:l:l::*k:TI

r l

C, Strdtuld

tlAPORIZAREASI CONDEI{$ARTAI

PRINCIilIilIrr0Drcal,0tII

t l. .4

I ta- . . .

FDiTiJR/\ TFHNICA

VAPORIZAREA$r CoNDENSAREA,pRtNctPtlsr METODEDE CAI,CUI.

Dr. ing. COSTICA STRATU[A

EDIruRA TEHNICAaucuREgTr - 1988

"p.:i?$3.iT,;tltlilirii'"'::#$r.riitl##:rii:Kl;iti,i**xillliF[xiiitl'*{;iiiil' flr;ffiitlii$i**w]uti't"#iliiriruti$il:*tln'*"*:$p'.i";;,,i'1il:*1llrir,:ifiireluate clin p.acticn ittatttit^ii,'?""t"tii' lu"ta"i^i un caracter aplicativ

::":#lff $:{':ti;3i'#H1Tl'.11*$il:rTi:i;?l;r*iJ.'Tf ii,li"%T'lli::

F.ttacto} : tng. ELENA ELVIRA SBIIRLEA

Tehnoredactor : GHEORGIJE DUMITRU

Cooerta : SIMONA D{J\IITRESCU

Bun ale t iPa"r 1S. 09. 1988

coli de t ipar: 11,5. c 2 665.63

c. 750 I. P. Iiio.oalitStr. Brczoianu 23-25

Bu3E rttl

PREFATA

Dinlre operaliile unilare de separtre,, aldtltri ilP Jraclionare, un. rolimnirlant si un iiomeniu laro ile aplicabilitate ll au procesele ile rapotizareti{orriiit"i".l"f6te proaese sitntltiesa atit ln induslria de .e 'rtroclie a !i!eiu-iii il oo"ito, cit si in industria ile prelu$are o aceslora, in intlustria pelro-i"ii ilii il ;nt^lid in gcneral, ininilwtrio cot'suahimiad, dimentard et(' De;;;;-;r';";; tirn, ,!d luctarea ,,Vaporizarea gi condeusareo, !'rinctpii..piii"ai af iit"rtt. bdteazd tlaud dintre-Jenomencle Jizice i]e o mare rdspl.ntl.treii-'iii;iit;,lttot, praeticd, 1* ttorneniul inilustrriei chimice 9i pelrockim'ice'V"i'oittrrro aprifundatd a aeeslor Jenomene, carP aoncenlreazd o mare-p6rleiii"-iiii"i"t' ai energie termid. iransJeratd in c.ailrnl ptrocexelor lehnolo-iiie.-ii irr^;te dimeisionarea corecld a aparaturii tehnologiae' ra gatantd.Aiiioiii"trt, acesteia' ,i Jolosirea cu mat:imunt de randament a energieiiiiil":i'.-Eiitt*'ta unor'ltirdti de genul o,cesteia, carc.sd adinaeascd tn cele;;;';;; ;;d"Ade ilioersele aqteite teoetice gi practice ale f enomenelot, nncauad, sint ile un mare folos proieotanlilor, ceraeldlorilor, cel'or care erploo--tiiii'tiiiitiititi tehnotlogice,- ct.t pi ce{or care_ se instruiesc

^pe bdncile fanul.-

lau{"i. iitk tn oeilere'enpbrienia 4n acest dom(niu a conJ' -ilr' ing-' C' Str'd'ihi-ai t" lii,a"tut ite peiol gi Gaze ploiepti dt gi calilatea lu(rd,rilor tehnice

"iirl,iiiia iri'"dtura sa (tr|'etoile pi ptograme de calaul al,proaeselor de ilis-

tiiii."-ti*tlii*e si absd'blie - i9f6t -PuriJicarea gazelor - 1984' Fraa-.

liinilrio, frtrtleii'si metode de calcul - 1986.etc'.) rc poate apreaia-ed .s[Iaararea ..VaDorrzored gr condensarea, prinaipii gi meldode de calcul't |s'ii'iiiiai'e, freplin utilitatea attt ca piobtematic'd dar gi ca mod de aborilare'

Lauarea, a1a cum rezulld pi ilin titlu, presupune o- sistemalizare - gi

oruoii- i rihriitior d'e caleul n'funclie de ti'p:ul gi- mecanis.mul pr.oecmlui'.Teea ce reorezintd un sprijin deosebit penlru cei interesaf ln an&Itzar?& Pr

"it*otorri oro"rtelm ili tipori:are yi cinilenaare. Adoptlnil arileriul .ile pre-.

)rit"7i iiirti iurticios ile' ta aimpiu la conple.r, matnialul. e,ste -lmpdrlilZi"{ riiliitr, si onu*, : I. Vaporizatea sau d'istilarea ilil?rcnliald z 2' l-ap.o-rizarea'in eiiitibru i 3' Condensarea iliJnen1iald Pi (ondenearPa "In P(nt-ii;;;-. i,- i;t*i"atia gi condens,rrea tn'uhilibru a a mestecariktr Jormale&^'Tlwi"orairr; pi ap'd'; 5. Vapori:area tn prezenld de g.az innl;-6' .Dimen-i"riri iie"i"tin elir ite laneiicnia-oapori; 7' Di'mensionarea ilerniaterelor '

Ddn simyia enumerare a capitolelor luard,rii ilar mad alee ilin Parcurgereacqtrintutud

^a,cest'ora rezultd cd, unele ltrobleme eepuse ttnt, ln gmual, mai

' pildn aboritate 4n literatura romdneaaad ile ryecialitate {n:oryoriaarea gi cow'd,rirorr" 4n ytrezenld ile gaz inert, ilimemtionarea aeltatatoarelar gaz-lichid'

ilimensionviea ilemisterelt etc.), dar unele &q)ecle s|nt tratate 4n moil cu

tntul ori'ginal, ea ile eaemp u : cal.culul tremparal'wii minime la il'etenta ailia-

bati.cd o gazel,or licheJdato, oa4torizarea gi conileneareo 4m ukil'i'bru a ernestrecu'

lor Jornate ilintr-o lt" lrocarburd gi apd,,, ustrtutul leoretic al influen|'ei guzului

inert asuytra temperat'uri'i de fi,erbcre, d,e taporiaare gi ile condentnre a emesteat-

rilor, antren&rea cu gaz inert a sictemtt'lui rnonocomf,onent I'n conili'lii neizo'

lerme ctc. Trebu,ie edrlenliald, de esemene,o. maniera unitnrd ae tratare 6

proceselor ile rapori'zare ti,n echili'bru a amestecurdlar mu'Iti'contponerrtd ile

compozilie amoscutd gi a onrcstentnilor eompleue de tipul pd'rolului sau o

Jnwliu,nibr petrolier e,Intrucl,t l,n i,ngineria chinir'd, ualorile numer :e conJcrd' un l,'n'leles ln

glus teoriei, outaral prezintd, nurneroase enemple ile rakul i'zoorl'l'e, nn murc't

1or maj,rrilate, d'in ampla calabotare cu irtilustrin chhniad pi petrochim'icd,

cremT e aare sin't urmate, /i'n cele mai m'ull'e caauri, ile aontentarii ut'ilc' Tra-

Inren crilir:d' a algoritmitor ile cdl&l, prezentmea lm ln apa fel dn&t td poatd

Ji apor trawltugt ln' ytrograme ile cakntl, ecun iile nwtemetice originnle in"aboidarea

unir ltrobleme yi, bogatut, rnat'eri,al, grafie campleteaad litta d'e calit'dti

ale lucrdrdd gd ati'gurd oalnarea unei cdrli ite referin!'d ln ilornonial inginni'ei

.chdmice.

GAVNL IIUSCA

Dircctoml Institutului de Energeticl Chimicd 9i Biochimicd'secretar gtiintific al lrBtitutqlui Centlal de Chimie

1. ! -APOII IZ, \ l t r i r \ S. \ l : l ) ISf l I - ' \RFl- \ Dtt j l l l t l :NTI\ l . . \

1-1. lapor i^(r d in {rr t l r ' i . xmesl fcur i lor lnu. .l.2. trporinrcr dif.rdtrlirli r arr'sl€nfilor nrulticoniporent.1.3. thl.ulul tdnpenr 'ii rrint'c h d.tortn .dirD.li.:l . grz.lor tichffirtcl.l. l)islilrrdn Sl.\S I D.llolulri ti r lraclnlribr truncrc

2. \APOHIZ\HI]]1 tN t-cH l t_ r]l !\ 1 ,

2.1. \',porizn.e{ in ..lrilibr. { rrrest.curintr n"lrnatrDlron :112.1.1. ( lx lculd dcbtet f de laz€ l_ s i ] . 30, .1.2, ( l r lc" lu l tonpcr. ln i i s i I r rcsiur j i 17

2.2. hwrizar.a n, fc l i l i l ru r r r i ' .$ l ,cur i lor b iNr s i I2.i1. hDorjzrer i" cclrililrn { {r,esLccx}ilorfonplc\c 1!eirol siliRrtiDnip.lr.lide)

CUPRINS

. j - . . . "

c, l ' i l i l ,nr r . t roarJ. l i

cnrb.i vl, h proshner rlmosl€tci.Drlrci \lt ld presiuri ,rri

"rdi d"cl! jr.$itDo, ain;\ie;;

.nrlrei vFl la Fresinni nui micide.ir Dresirlrca almoslerici

5.

t1

2:t:11

lt9: . . .o\ l i l \ \ARl. . \ l . ' r l LtL\ l r \ t l \ t Lo\ l , l \5. \ t r : \ 1\ Lr : r t . rRqt

t. \'APOHTZ-\RIiA Sl (X):-DITNSAHEA lNM,\ lt-: ItN tlll)R(xi,\Rlll IlI sl APi

Lcl l l l - l l l t i ( r n -A[t I ts fEa(r l t I t ,oR Fort-

4.1. \ ' . 'porD rrea \ i "ondr ' . rFi l ' , .c1 ' iJ ' l r ' t r . rnr .s l ldr i lo l . rnrr le di Lo \ in ln

d lnhocnrnu.t ti .par4.1.1, Tenrp$alrtr. rlc fhrlrereJ.1.2, Icorteralur. dc ror:i,t.l.ll. Ourla d. r.Doririrc 1,, c.lilirri

4.2. \'.poriza.cr ji .ord.r'snka i,r (ltlinru a rn.slc({rilor lornralu din nr.i nrrlte

1.2.1. Tcmpcr.ttrr. (ie Iierbc{.12.2. :lihDemltrrn do loril1.2.3. Curb.l d. uloriztrrc nr

i, \APORIZ,\RIj-4 JN PRDZENTA lJE (i-{Z INEHI

5.i. lrporizarer sau dirtilar.a dittrcnlialli in lrez€nln de g:iz nrerri.l.l. \'nDo.iz{.ea dilereDtirl:l nr prczenln de gaz inert r sistenrelor moDo-

lrczcrlri dc gu n'e.L n sistcmelor nnnrc

dilcrenlilln ln prezcnF ne gaz incrt . sistemelor n,trlti-

diJerenlirln h preze'kt de grz jne.tnriderl. dr conrlortrr. r.gulaln

72:l

14r

7

-

5,1,5. Asp€ctul pEctic .l v.pdtzidi dtl6Enliale h prczetrF de $z tn..t5.2. \:ap..irarca ri cond€rsdrca ln echiltbru li prczentt de aaz h€t .

14311X

154

156159167177

6. DNTENSION,\IIEA TEHNOI,OGICA A SEPARATOARELOR I"ICHID-\'APORI

6.1. I ;arc . rnn'ulal@F de l i .h idlichid vafmd v€ticaleItchid-vrpori o.izontrlc

,, DIMENSION.AREA DEMISTERELOR t7

13

1. r'aponrzrrnnrr sAU Drsrrt,Anrl,r DrrLRlNTrAr,I

Olcraiiilo dc raporiz e {i q)nalelrsare sint pr{)ze le ill majodtatenpru,c{ lor l . t u l , , r i .F intr t t r i l r in i r . , t , r j , r i r tFr i , , t lu i , r , , " , r , , " i i i " , i . , i , i, nrmr. : ! et , . I ur .orFl . r . l : ) In. , . r r , i .nr , r l r t iL l . l , , rmrr, a rapu, i l " r r . r nr . , . .*"r"di rapi ! r izrr , . .au: , l i . L i ' l r , t l i In t r , , . " . .1, , t , . ,1,r i t , . , .0"1 r , , " , ; , , . " i , i , r ,n i_1:ru(r r .or , t i ia. i l , rx, l i . . r dFo:.6i l r i , d i ,or i r i t rp,ut l i , ,1 ,* , , , , i , . . i , , l t i , , r\ r r r '7 i , r \ r r . , r In/ t , r : , t i , . i : , : r ,F. tor ut , . rd l i i , ia, t , t i , i I , i ; ,1\ : , r" . r r j r r t l . , r

T,r"DrFm. Fr,nut, , . l r ,c. . t r in . ihrpl : , , .of i rh i t , : , r , , : r , . ' t r i l i t , r , t , r i ,h rd , l i . l | : ,1rnporr t u e, uhtr , t ts i . t , i l . { i t , , mar.r ia l , . : i r l , . t , r t r r . . rc, l l i . .l r i , . t ,u i l l t l ( . \ . , ' . h. h l r r r . , r r r i . r r rut j i r t , . , , r : , , j , , . : , \ : , r , , , r i tur .re{ tc. l i \ i l i . l , i t l l tu i . op, . r ! r i r lo dc \ap, , r i / , r , . . i , t , . , . , , r t , , . , , , , . . . . ' , , ; ; ; ,

r : . / r optsrJt , te \ : ,1, , r i71r, . rFrp,1 t i \d i . i1,nd.I . . , r , . , l i r , . t , r l ,a l r r1r ; , r r ._r : - r r ' r , . \dt 'u zrr , , r ts. ! , . , .1 iv d. ,1,nJ.u.xrF l i ectr i l ib lU, l .Jt ,ur i / r r tsrr . .cr d i . r i lcrc:r r l i tFr . r j ( iat : i , rFI , l .z i rJ Ur, r . , i r t , , . ,L , ,_, 'us:r t r r - a \ r t 'ur r t ' , r Iu xr i 1, .ar , . l r in .ou, l t ' , r .nr" . o l : , t : .u. , . r t r u i r r ra.In rrur r r t r t r | l | |1 , ur porrc| l iL i .drr .ornpo,rc l l l r tc I rd i \ l . , , i t ' , r lc r r r rI ' { ' iurrr Inr l rd l : r dF , , , . .etr l r . . l r . h t i , I id l i rczid| la l in I u| | ,por i n l . ru{'oDtorenlcic rrai $er rolatilc.. -I)ri

irtr url blaz {le distilare sc inhor,lrce rtn amestcc lorr si (linou-.rrau.r r 'mlr , t / , .utupoucLicr i r r ;n, . , rF{r . , l i o rrrrnr i r . i r "nrr(rrrr l l ; .ar ' r " . r '1 r , l i r ,opp.. i l iar ' t ' : i .mi l iu, t \ r l , , , r i , .hr . . t , , , , j . " . , , . , " , i ; , ,1 i i , , . ; ; ; ir . r rn. 'L,ur. \ ' : r t ,ur ' r \or r i nrai t , r { . jar i rn r . , , rnpon.r , t I l .n. . , . , , f i ,1"r , r r ,h. i r .

:il] i:1ili",'ii ;'il i: i i,:J;ily,,,,1i,,1:i "i;l

l; ii li':itJ x Jiillif' ::r .nrmri i_tnntruuu. Ll ' te ' . | | t i r l . iL. .nsul , rF. t . r i i , .o, , ,pr , l ra l ,p i , , ,_r , , " , . , ,_r tsror ' . ruar t , | lur !o l : r l i ie: i , r r : r . rD or i , . . Inuf i r"nr r r l , t i . r i t . j r i i . r r r r , , r r r i r . , r r i inrrr oncr,r In.omlr , l rcLt .J.ru.ompi,n, .utel i . ruci \o lat i l " , l , . r , r l ic j , i rhtprurpr. i l . { t | r . l f . l dc I 'pFrat 'p d. !Jpor izJre Lu n"rc no,, .n-: r - i j r l ] . . :ot l ]qu! ' l i " . . r ,u l in , . , te douc trTo r \ ipor i . i l i , h i . l r .z i tur t . . ts. , t , i .nhi|onr lDur l . t l r l . . fe l r l t : r l .e. ' , r 'un, ' " r r r i i r l i tcrr t r r : t r ,bnlrnrpl tsr l , , \ i lJut i /Jta,sru dislilare diferentialir... Un rui-m,,1 , j ts I i , rnrnre:1 r 'cpor iJnr rr . r r o a.emcuoa oL.rat .p , te \anlF

if,::,:ili lll:T",1',l,lli:?T,;?;li,li:';;.X'tTij'lJlj't'iJli::t : ti",I*il;b" m.nl inc,1 'nsraut:rr f i r , ,n. .Ltral i i lc .ompoacuteior ' iucct^, lnu. i t ; r ; . , ;

i:#i',;ii:1,'lil;f ll;;lt:l;'ji:,;i' :';':illli;.1,T l;ffill,,li; li,l lii])rOVCnl!.

T)poarerp. rn.ur i .c rnom.ut at , l i \ t i l1 i r . i i .d i tp leLr ic l" . rapor j i lormal irnrr-un i in lp d! { in l u c.hi l ibru cu l i .b id Ll iD , .d1. xU IJrurcni t t rF puar€

I

dr i rnrd. . ' \ / t rut iz: r , : , r l i r " r , r r i . . r r r ' t ' r " r r ' l r l . l r f , , ' Lr" , ' iur ' ' LL rr l 'o-r i r , r r ' i i | l t tn i l t i rn:r l , 'n

p ' l r i l i l , r t l ' t c i l ' i t ' , l r r l l . ' r r ' r r i r l ' r lc ' r 'P ' r ' r ' r in l rnr-

i ,z i r" , ' l ' ar" I f lnpf : , r , ' r i i , l r l ' 'u 'c/d"rr 'nrr ' l ' ' ' t " l ' r i i '1" i " / i r r r ' l " l 'm.. i { r , r i r l . , , . , ' , .1 ,

' r : i .1" ' r ' l " r ; i '1r i i . / i r ' , , . l r '1 ' r ' r l r i l r ' ' l t r lo l

i 'or , , r" , "" r . t , , r r la i sr ' , , r ,u lar i l , r r ' l i , l i r l r ' l r , z i ' l , rJ; r l ' l r i l i l r "

l1r tilllDul l rrloriz:rrli aiilirrc tiale. fi( {'tu1' r(rrn}onoxti e li('hirlultri dirL l iT i : i In ' ' , i ' , . r i , r , . i7ul , 'o ' , rp ' r r ,1r i i i ' l ' ' l ' r " f ' r i l ' r1- i r I r ' pJrr ' l i, lu l / d. l .g,r I , r i l l , ,oul l 1" l ' , l , , , rn",J ' r r : ' ' l i

l r "" ' r11 . l_rr t r r r ' rnou. t , /J \ . 'pur i o ! . t , l i r . . l , lp t : 'p, , r i , ' t i ' l ' r " '1r i " ' r_ l r ' ' l ' r r ' r r , r : r_|xrr '1lc aroea._lir, irccDulLll {tistiiarlii. corrlDrl('nfcl(] rnri 11)inlile tf vol gisi

i'li' -ii p',rl "li"

m'rri mtre ir trpolii fr-rnn.r1,i, (la"i fi rnfcnir'aiiilc lor in

licli(lul idtj?rl sint lrai nlari.pc6r1113e, in to1, timpnl distilirii, li.li'lul se iflil la l)l:Drci'r {c li€r-

1,r", it,,tcrmnii cX a(rcst.i'|l'€brie N;t salisfaoli. ill ()r'ice nlomcnt' ccnatiil€pundtLrlui tle fier']rcre lcl1trlr xm.s'.ecud i(le:rlc' Lestr)cctir' ncidcalc 11' 12'

la, 151 :

?J, (a). r€slcct iv 1 : r i i r i (b) (1.1) 'I T

' , r . ' l { :PI , t , rpziUl l t ' , . i r r ' . i r ' ' , ,d lu: i " r : ] - 1 'n 'urr" ' l - t : rpnr i

r , 'onrr ' , , 'ourei i . t , : r r ; / i , ' . ' r , r r ' r : ' l , ' ' t i l i l ' t r r . ! i ! r ' r l r r r ' r r r r - r '

ld

tcml:i"atula.ii plesiurca tle fiLr'lx'rr: i sislenLri''ri (rirzi lolx)gl'.'lrne l li);

J', tlaclia rnolari.irtrlLriti. l)lin distil i'. li(tridul 5c (oncor'.lrfa:.ir jn (onlpor('utdc rn!'i

ereLr volatilc rtru 'rnperatui nornrrie dc lie|berc ri rnld)' salisirto'e:r

" turr ; , l , , r , l r " ' r i ' . i 'u . , . t ,^r lc tpal ru i lc , i l l , r i r r , r ' . " lcr" : r lcrnl 'Pl1r i r I i i

1r , a". , . , '1" ' r ru l , l , i ' ldu ' ' l : , I ' lJztr l d ' d i ' r r l : r r" hrr i l ' r ' l 'van,,r izdlrr I ' ru l , r iu 7i . r , r r 1 i l ' . r r l r 'u ' r . r r ' r ' : l ' r t r l - " r :1"rr i i r le

' luf i ' ' f 'r r i

"^cmL't i , t . . t l . r i tnrn di iF, , r r r ih l r r l 'nn ' r i ' r r r ' r l i r ! l r r r 'J Sl \ i "

. . ,n, , i i i . , : , , , r . r i r , r , r l , ,p.rn: ie i , lo di . r i tar . . . t , : r l , , r l r l . : r i i , l ,an' I ' i r ,p

izolor. a-rrc l ' r ' , i r

' . i . " , r ' i r " n,u, l ,n*a, , : ; r r ' " r ' r l I ' r r ! ia l : ' l \ rP"r ' r luf

hr ' r la i Inai ' ,1. d, in, l .p i l lcr ,d Inr r l i t r b: l ' r t l ' r , 'p ' \ i l " i l r ' rnr '11 r L l '

reflu\'idtern carc lr'lrnstorrni \'irloriz:Lle:r dilctenlialii intr-o mi|ir {Dr{t(ittde lmcfidll|re).

tp.r i , i : , , r ' . l i . r i l , r l l i r , r , I i r l i 'c I 'ur ' r . ' : l r ' : ' ' i - l j ' l " i I r r . ' " .r ,ar i , ,FI l | , r i : , i r . , , ,^r ' l i r ' r r i : , " r r r f r ' f i r r l l i i '1 " \ " r r r" l r r . t l i ' r ld"J\ l \ \ '

Iun. ,L io i r len, ' iaurrr i , . , , l ' r i r . f i , . l , r " r ' , l . f rLI t , . r ' r :1r ' r ' ' I ' r i r , ' i ' inr1 ' ' ' "r i r - ' r , i , ' nr . ' i r r r , i i rdP , \ r I ' r lnrr . tun' r i " r rur t : r lL r l ' r ' l i i r r" r ' r sd/ ' r r

r '

' ld, rur Ll , . r , , , . i I1, . . l : , , ( In l ' tsrarrrrd c i r t ' . r , ; . ' r ' r l ' r i r r ' ' i ' l " ' i r r r r . l l : " ia l l r " i r ru i , r i ' " , r ' , " , . ' . r r i : . ' r " , , r r rp l r , . , l . i^r ' r ' l ' r ' r ' i : ' ' r 'c i r r ' " ! r ' r ' t i 'p i r . r , rF r id i i ' : ' . . 'u : ' i ,n, ' r ' j l r / r l i ' l r^ f i ' r l ' r '

ln r:eerl cc prifeltc r'uzolsarca nitcmatirril 'r

optrrlici do \'ir )rizarc

rlifcrcrlirilir, R:tfloigh lsi Itobu 111, l2l ar loit f('i c:],le ll'.t sltrl)iiit' pentm

alrlesiecui b :Lt ii nloltic'or po ent de corirl)()zilie (iuLosctlti' relaliilc

calrtitalivc alilllfe pal,imeirii care rlltroleilzi pro{]csul: ternpelalltrit

prcsirDe. crnnlil,rte distjlrtir, rnnLiLate dc lirhitl )tzi{hrrl {i compozil'i;r'

di,qtilattlui fi I licbidului rczklril

l0

f::=-

r.1. vAPOnIZ.4.tt|1--{ DrFEnltNTIAr,a,{,4rlDsTn(lr:nll,on uINAIlll

Sc rollsidcri nn liaz de distilarc {{ig. 1.1) (aro conliu(', la nrr ltrol|crrtdat (la timlul r). /, rrloli dc anrestcc binar lifhjd qr concentlali:t (.{nrrpo_neflului ai \.olriljl (jn frael,ie molar,i) cgalir cu .. rsc U( snlnr|c cir, intr-Iutjn? irfirlitrritlrrl, tlr, st! r'aporizcrzi o |:Lrtjtate ixlinjtezinnltr de lifhid.(l L, ru (,or(,(,nlraliil rnmpoircnlului dr:ri \ olaiil 4 ; irt (-{)lrseciIlir, crtll it!ltL)r,

wpofl_

/ le. "t * .s"lotul€'sotorr'

_

' i . . .J o ' -g* ' - - ' .

' j ';,; ": J

:ao.dens I *

l.ig. 1,1. Schctr'i i6ralaliei dc distil.ro tlitcfcrli!l:1.

dc lichirl alilr blaz Ia scedea de la L la { t df,)J jar i]olrcextr 1ltia compoDe[tu-luj nl,ri yol,rtil {le l.r r la (r, dr). Efceluind un bilarl nrrtorial {lifeleutiat?e (olx}rorcntul mlii .td|til rezultir :

t ,x: dl l t + 1, - dl,) (r drl (1.9i

in clrr.e: l,r nmli dirl rioDrponcntul mai roltitil in licLid la 1;mpd i;,lllt m.)}i dill compo enhrl rn{i Yola.til \'aporizatii in timp l (lr;(, dr) (r' d'r) rnoli (lin eolnpo entul rnri rolatil d|rmsi irL ]idridl?r l implt l ( . + dr).

roriabileler ectatir

I rl]! r d.r\= \

t ' r J!-r '

( r .3) '

qi irl ;

( r .1) -

11 5)r

unde : -t0 qi -a,r re])Iczjnti, moli * dir lichidul idtial, respcctil. Iin{rl (reziduu); ,ao li r, - fractijlc rnolare ale componentului mai volatil in liclidul

Neglijind di{c}errljnla de ordindl Il fi se}alird(1.2) de! ine:

n!' d,

l, lj

ian pdn integr.dc iDi,re limitelc iniliale fi iinalo -Lo .si J,r, respectiv ro

11

inilial, rcdpectiv fioal; y 9i .r - conccutr&File rnolare-cutcnle ele compo_nenrDl i mai volatil in c€Ie doui, laze l* echiJibru in odcc mom.nt aldi$ i l i r i i .

Daca peDrru amosl.€cul supus .Ust i l i i i , relal ia dinlrc coocoDlrat i i lecureDl,p la ecbi i ibru, , t i " / , poate f i p\pr imslS pr in ccuat ia tL 6l . unde d

integrala din paltea

reEpectiY

1+o(d-r)

ocuelici (1.5) sa poarc rcrolva anali l ic:

:i* ="*.i,-":1+,'(a - 1)

(1.6) 1,

(1.e) |

(1,10) O

ilfealt$ a

do: . - ' r

- 1[roco- 'h l

'o ld-1[ 4 a-xrJ

ro'o: 1 /to;" - " rrr l-: jc\

I j c 1\ 0, l -xrJ

(1.?) t

(1.8) 0

S'e obsolvd cii aceasti relafe pexmite c4lcult orich'ui pa,rame;tm alin€€i palru implicati irl proccs : l, f, ,no gi or b gonem,l, itr carurile practice,.alculul denurge in folul urmdlor:

*r da canl i lat i 'a in i l ia le Lo dupuri dist i lAr i i Bi cooccnlrnl ia roi

- rto lixeazr, oon.entrslia liDald r, pixi lr c€lre se coDtinu5 diFtiiarcd;

- se ca,Iculeazx cantitatea, de lichid rczjdua,l ,r djn relaiia (1.8)ipo c,r,lculeazi cmtitatea distilst lti col1ce,ntrat'la mealie a ali\ti-

lrtului J',. alin ecuatiilo de bilalt material total $ trte componentul maiYolatil :

Lo:Lr+D

l,ol lo: I ' f i r+D.ud^

Dac; ilistilaree are loc k! temI)cratlrri, qi pr'esiune aproximativ con-atant€, iar concentiratiile cluen € g.-n pot fi corelatc prin ccualiile de echilibru (1.Ua) qi (1.11b) valabilo pehtru ardest€cud bi are ialeale, rcspectivleidesle 111, 12r 14, 151 :

g:EP)

. ln a6te ELtii I0 ri ,, so po! tutoduce In kmoli dacn , ti r s inlDduo ln lscln nor.rosu lD le dac! !' 9i r s€ intmduc ln lraclil masice.

th

(b) (1.11) O

attraci relalie (1.8) r€ sit4tlifici l.n forBa:

. L" I ,- f,oln - : - - - : - r ' r

LI ll't t:t t r''

Lr l lr-L

10 000 :1i6'7 kmol

3AU:

( r .1t) 0

(1.13) o

", ",tif""ty"h'";:,lJ;:'lilii ff"ff 'lffi ̂?'ilT:;'J.lf; Hl: *.'Bi:ol:

#*"i:F"*.:lx;:" ;"lmi'k"ll;:i1""J,1:'1,i:Ji;''-,':"'"n$r;:islYNloerea do 4,5 bar.

nezaldtte

La 30'g Pc' :1t l '9 bar, iar Pr. :4 '11 bar

,,.,i'."i,i,teY"l,l['Jl:i,,ii,l';::T^Sillx"iffi'l:;x:'""','.""i; ;'X:1]:. , * i .^luor;, i t tn p.e"i(rni i t inalo 1", ' u anreslocri lui :

r" : P'o, * Pr (1 i .o):10'9'0'10 + 4,1t 0'9o : 4'789 bar;

I. _ ?, _.1,b 4,11 xo,05?s fr. rrot.

P, : Pt I . '+ P,\L- ' , ) i f r : ;=r , , 10,e_4,rr

llr continuue, 8e oalcu'leati rnasa tnole{iulari e'lie _J1' ('antiiat€a

in i t ia la t" , volal i l i ta lea IFlal i \ '1 t ' rcnl i lz lca dp I iehid rezidtral ' t

d i0

e, ual ia t t . r t l i nant iralFir ra '?or izaFi D t l in ocual ia I l 9) :

] I : 44' 0,1 + 58- 0'9 : 56$

l,6JG

h 10,$

P' 4'11

rtu. lr" - l l9' : - l 116 - r--. 2,t i5 l tr- r , 2,65-r \ 0 '05?5

r.r - l l ?.4 kmo1

D : 176,7 - 11?,4 : 5S'3 kmol

Ercmplul 1.2. lol r o bulelie de- cO-? licbitl sc glqctc 64 8 hg (l'6 kmol)

u"yr]t*l*li,3il"i,:jl#11;--?i;f illilill,H'l;,11'"fl ;

1-0,1 \ :0.+os1 - 0,05?5,1

i3

irr ffual, coDtinutul rle azol in arnestcc si s(%d1i dc l.r;9,o la 2,49lo. Date.Ie

i"f ",:Xtili i:i:'"r "rrestec,rl binar nzot-dioxid de ca )on sinr prczcnlate

Ilclelr de ..illtbra ,-r p.nlru {n[sre(trt lrinnr xht {:(r. lrl

0,o; i 0,10.1 0,1r3

Rezolrarelntrucit amestccul \, ('O, csto rcidll1ll. rolrtilitatcr, rclativii d se

calculeazi pe ba,za datelor de echilibru r-r'dirr tri)clul l.l cu ajftlolrll tcla,-l ie i (1.6) :

0r r s i j t (1 0J155)- pentru r .=0,05, a - 0.155, inl r - - - J,;ti

0.1i ; i (1 0J0n)

tcnl la Jr : 0,02.1,, : 0j0; ; ,. 0,05; i t (1 0.055)

- 2,3A

3.56 ! 2,3ri

0,021i(1 ,0,02.1)

: 9,96.

lltroalucird celc tlei ralod d iD rclatia (1.8) rezulti :

rn I -1- - l { to ut ' t , , , rotni n0i

} o,rrz,r ; t . r ,oa. i kmol.t/ 3,56 I \ 0.024 | o.o:t ,

1J : 0,415 krnol ;

tnli- | / lu

u'ui r,J6 rrr I "

ot I 0,r.., , /.. u,s36 kDrol .

Lr 2,36 l \ tt.O24 I O.o:1 ,/

, : 0,664 kmol ;

ro- l i -

I / ro 00' - r . rornl l . 0ni ' l u.r , . , r . o.rg0kmol:, , 2,96 t\ u,024 | 0.02r,1

.L : 0,510 kmol.

Se obseryi ci, dcsi dornenid de variatie ,r, luj r cste nlic. datodth,faptului cX yolatilitat€a relativii a amestecului laritrz;, rnult (d€ l& 2,36 la3,56), rczultatele (valorile L/ $i ,) Bint mult rlifedtc.

Daci relatia din y $i tr este alatir, de o expresie rnalematicl comp1er6,neintegabil5 (cazul amcstecurilor binare neideale cu culbi dc echilibruy-, asrmetrici, unde d v.rriaz: {oaflie mL t lre alomoiriul consjalemt;v. exem?h 1.2)r int€grala din ccuatia (1.5) sc rezolvi pe eale grarfici,. Ir1acest ltcop, pe baza cubei de eehilibrn ?/";r a amestecolui consialeiet,determidatd experimental sau calculattr, I)Iin dire.rse metode, s€ reprezinti

14

!

€raticj i1r sistem re(,tai gular, raliatia ralortuld 1/(, rJ de !c ordonatiru cont,enlr:rl.ilr ,r de pe a])scisi. Sr) n]llso:,rr,i suprafata cuprirNi iutre ourba,de \ariatie, lrl]scisir, tj linlitolc dc irtcgrare rb fi :ri (aie, tu:rNformati innnitirli ('le iltcgrarc, r1l)rfzilrt,i iocmai yaloarea inlegr?rlei 1r. c)rempldl.3 siTig. 1.2).

llxemplul l.lr. S;r se calculeze c:rntitirtclr cc trcbuie distilatir dintr-osolutic rlo.isi dc alcool ctilic (l,o - i;000 kg) de conccntra;fie ro:0,081fl',irlic masi(rir })r,ntru ci, in {irlatJ mnceltntir aL ooluhi in solutia rezidnali si n[ depi,#asc:r 0,009 |Iact.ie rn|].rici. T)e inserrLinea. Fi Fn ca cr czo.antilalea de distilat fi concenlraitiu mcdic /d,tr.

l. Sc crlculoazji ti so roprozi ti grafic crll'b'l. do variatle a latoriului1l( , i ) fat i r { ie i1)tr{ :cntrr t ia i r in donrenir t l ; , ro.= 0,081 t i i i :0,009. pebaza datelor experirnentale de eclrjlil)rn, , .r.. Dle amesteculni ak.ool ctili(j-,,r,lii (tahe;lut 1.2 lci {ig. 1.2).

Tal,elut 1.2

Dar. l . d. . r i i l i r rur 1/ r l lFrr . { t i xrul x l .ool rL i l i r - r rar f r l s i rator i ! . I t rnol ic i 1(r , r )

0,05!t

0,2580

.! . l l t

- i

I]ig. 1,2, IteTolrrr€! errlici !integraleidin c.u.tis (r.5)

2- 8e fireard limitele ttre integrare 9i se dsoard supralara haqura,ttB; a .erultat S :10,8? cm'.

,. Se calculeazd ya,lo€,rce in crd a Enei unitdtri ilo inte$aroI It I :2 0,02 - q(X .m'z. Atunci:

\ -' lo,d2 - o,o4 0,438) c-r

6 00nln __ - - 0.$2a; L, 3 wz kg

Ll

, :60OO-3492:210akg

6 000 - 0,081 3 892 . 0.009210A

: 0,214 fr. masicd-

(1.14)

Rezolvanea gralici a integralei defrnito d€ mai sus poatc fi inlocuit*prin integrsrea numexini.

Sple aleosebire ale integrarca, nedefrnitd,, rezdtatul efeclu.irij uno;integlale definite €ste un numir, o cantitate cu unitdli de mlisurd cores-punzbtoare aplifa,liei lizice conclete {in ca,zul noafiu un numi,r adimen-sional).

?6[tnu integra,rea nunx,r'icd a fut+glalelor alefrnite de forma

lJ(sloe

o q.h d.2h or?h

!ig. 1,3. Sm licalia geodetrtce ! int€galo d.tirltcti diriraru intewalulli [a; t] tnlqi.

L *, :- '

16

car. . ceom^lr ic! au rFmnjt ical ia ar iei ha,Juralc din f i {ura l 3 inlerval ! l

[ { r , , I se impDrlo in par ' i .u luigim?a tr . ar ia lolal i s i d"t \ .aluarca 'olcgrar ' ria t i

"ornou"l din .umr ar i i lo l haiural" t ln lungitnc l .

Dnri "r i {n numFro3r. nrelod. de inlegtaro uumpn' i i lnroloda 1r^pp-

zcl , , r , mploda SLnrpson cr, l { . 5. 71. in rele ' " urnr 'ar l cr prPzrnld nun)at

-.i.ja, **,i aleoriimul Simlson. Pentn iqtcnalul ld,

'l din ligura 13:

iar pentm cazul gcner$l

\ f t , r . t " = " l l (a i 4! ta.h\ 2J 'a12ht I r / { l l i } i r ) - l ( ' ) rlJ

\ 11".1,i." : 'l r"f. I 't"f' -

2J, t 4lt -214J;r

(1.1i) .

Ravleigh di exemplul

. . .+41,- ,+1") (1.16)

Exemplul 1'lr. SX se calculeze intepTala' lui

1.3 pdn a gorjtmul lui Sirnpson.

RezoltaretntFr\alrr l lJ. ' 0,081' r / 0.009 sp impa o rn 8" pdr i Iu I ' rngimca

,} :0,0u9 : i sts cal .uleaTi funn{i i lP corFbpuDTal"drc l rJ | _ ' I r , r l po

D.t l€ de eehlliittd V-. Penlrn bln{rtrlIrn.lict I(,) : 1/(u - r)

Tab.lul 1.3

nl.oot etili.-apn [?l 9l 'alo.ilo

4,o245,3?6 0,081

g,

0.2820.21-6

1

o,oo9 o,1oo0,018 0,1520.027 0.1930,036 0,2220,045 0,2{5

baza cubei de echilibru1.16) rezult5, :

3r'ff drn tigua 1.4 (tab. 1.3).

,1,80?

4,t t51t , r js1

Aplicird relal,id

( d" . tIs rr, .sss .l ?.463 : 6.u2 t l i 3l0 2 i.t '00 |) v-x J

+ 4. 4t8A7 +2'4,117 + 4 4,651 + 4'651) :4'0893

ln 6 ooo : o,lo89; /,' - 3 896 kg

Ll

, :6000 - 3986:2014kg

_ 6.000 0,081- 3 986 0,009- 0,223tu. masic5s"^ : --- -- Z(D.+

17

I

l

li

at l

0,1-II

0,02 0,0{. 0,0 6 0,08+ x, f r . mqsicd .q lcoot

0.1 0,1:

Fig. 1.4. ( i ' rba dc echi l ibru a/-r a amcslccului l ) inar alcoolcl i l ic-aptr in donrcniul conceltrul i i tor rnici J2l.

I)acL se <onsidt'rii r:ulba dc txrhilibru .r7-r din figura l.i, ial amestecul,supus distil i,rii difclerrliah are con(r('nttalia r.r;, cautitatea infinitezimallya,?orizatl in primul molnenl r'a ayea concentriatia maximii ?o (dupii con-.densalea totali a vapor.ilor, llo: ra). Ile misurii ce distilar(,a, contirruii,

Fi{. 1.4. Inf lucnla lolat i l i t i l i i rclat ivexsupla vaporizerii difercnlialc.

concentral,ia , scade contiluu de la iuo la re iat concentralia y, de la qola 4, astfel incit, in final. concentra{ia medic ro, a distilatului .r'a fi cu-prinsS, intre yo.si gr.De aceea, pentru un amestec dat, xo*,tafi cu atit maimare cu cit se distild o cantitate mai mic6, iar o tinde. spre ro ;i inrers:frdn ya fi cu atit mai mic cu cit se distild o cantitate mai mare ; cea mai

118

micir, co ccntratic ,r;_ re obline atrrnr,i <:ind se distil i i intreaga cantitatede l ichid.r D^- Lr, : - , , j , , .

/o) .ror nrn tigura 1.i s1, 11l5s1yii cti, lxrntlu acelea6i vitlori ale concelrtla.

il*,iil:"il ir-lllj'lllill.fi; :'"0* .. 'iritii'i"r"i ",,."i:.'ii;; atit mai rnare-

rre echilibm rT-a va fi ,rrri ",rrr3*lfjttt'.ltlui

vit' ti rnrli mare, r'espectiv ct'ba

1.2. VAI'OR|ZAnEA DIFEttEtTrAt,I A AMESTTCU|TTL0RlltilTICOtttp0r"ttNTE

t .oll"itll'lt T matematicd' a acesttti tip de taporizale a fost datii tto

Se considelil rm vas in cz,1" hia;o'c"a"b;;;1d"^;$fir:i,i;'l:tiiti?i":t;l;li,llr-iH,$;l"ri*,..ili.ica,r'e contine L' L", .. ., L" moli rtin ii x,art, friiiircar,iioiit, *r,_n *"*tu.mol i f r int f cgal i cu t [ y. t , - t \ .

\ ':' )

,,, rliljli "Xi ;;,ii" ;},',Ji; {z;i#fr t1?*.,'il,H,l,T,}J"'$li:;o*r".u "",u".,t'u?'.l,n;',""'#1.5,]-?,i":ll?"X,x*"lil#:k"*"ilt**lla tcmperatura la car c'are'loatuncii in "onro"-iiut.1,,. ;:,il;,il%f?iiillil,ii'riii,'.jitllTJfj"J:l,p,,ll

!!t. *P-t ,01 P

- - L, ." ' - ' i , ,

4t- ! : , . . .1:-1 '"tzPrcp

( l .17) {)

r

."1",ifl".1i1"f#i"#i#r'lia*alillTll*.1a*ilffi ?':::l*i*""?1,.,';,1*fiffilf"i:'rraciia

mola*i a'hi.lrocarb,uii-; h ;;.'l';d; ra fi rratr rle

( 1.19) )

t. t r Ti"t1l"r ri ffi l{$t"""33 ""lT'ilf,di fi?iff"tr1' enLr' al'i'e ri I i v, ( v' ec -

Y-L, '" i , *- ! ; ' ; ,

unde :

f.z .

i , , '

dL," " d,t,

dL" P" L,r lLPL

(1.r8) O

(1.20). q

dLn 1" tlL

L2 P L'7 rlL. L dL

._ f l . ) l \" 'P, L"-p t

]

i\ d.Lt 1 al,Pr L, P L ' P2

19

Notind cu Lor., Lo, . . . L* numirul de moli tlin hidroca,rburile 1,'2, , ,e in amestecul inifial, cu Ln, Lr, .. . tr

", numirul cle moli din aeeleagi

hitlrocarburi in amestecul final, ia,r cu -Lo qi L, a'tmr- fo" (-f. -

: U 1,",, l,: i/,y,) qi integrintl ecualiile tliferenliale (1.21) intre li-iEI i - l t

mitele tr01 qi L6 Lo" $i /,rz . . . Lo" qi L*, respectiv intre .to qi .t, in con-dilii izoterme, rezultS, :

Lt"

1dI"r

P2 r'2 JL*

*t j " -a n1:. , . : J-1o ?":c,netant:c (L.zz ' ) oPr Lor. Pz Lo, P" I'0"

l r , l rr 6p, , 6 lz -- c e,, . . .1n l ' ,"- : cp,Lo, Lo, - I'o"

L,, cr. f , ," cp. L," cp"- : ,L:e " .

- -e " i e -

L@ r,* Lv

Ltr : Lor 'A" i Lrr : LoyA"i . . . Lp: L*.AP" (1.26) 6

'untle, -4 reprezintX o constanti egalt cu C.Din analiza eoualiei (1.26) rezultS, ci, numi,rul cle moli din hidrocar-

lbura i in lichidul reziclual (-t,') este proportional cu numirul inifial de'moli clin hidrocarbura respectivS, (-to,) ;i invers proportional cu presiune&de vapori a acesteia, deoarece intotdeauna valoatea constanl,ei C estenegativS, (v. integrarea ultimului termen din ecuatia 1.22) qi ca urmare,constenta -4 va fi subunitard,. Cu alte cuvinte, cantitatea rezidualtr, dintr-ohidrocarburtr, va fi cu atit mai mare cu cit cantitatea initiald, r0, va fi maimare, iar presiunea de vapori P1 mai micd.

Pentru lolosirea ecuatriilor (1.26) $i (1.23) la calculul vaporizS.rii dife-rentiale izoterme a unui amestec multicomponent ideal se procetleazl inJelul urmd,tor :

-1. Se tlau cantiti,lile iniliale tlin fiecare component, trqry s&u cantitateape amestec , -to, qi compozilia acestuia, no1(Lo1 : Lonol),

9. Se fixeazd, sau se mbsoar5, temperatura la care are loc vaporizarea,qi se citesc din grafice, sau se calculeazd,, presiunile cle vapori ale compcnentelor la temperatura respectiv5,.

3. Se tl5, presiunea iniliald a amestecului gi se fixeazl presiunea finali,(tlupi vaporizare) Ia caxe se tloreqte si se ajungi .

4. Se fixeazX, un component cheie de referinld, (tle exemplu compo-nentul 1), precurn gi cantitatea vapofizatd' din acesta, Dl, sau cantitatearezitluald, L^(Dr : Lt-Ltr) La:Lot-D) i decir se face o ipotezl de-D, sau -tr7r.

Lt

I d,L. ( l dL\ - . -

P" L, JP Lt,.

Lt, Lt,

r1dr, f\ r , ' ; - )

"-i

\r.22) I

(1.24) t

(1.25) 0

20

I

i. I)in pfima ('galitatr a €cuatiei (1.26) se calculeazl constanta rt,{aro ilrlrodnsri in celelitltc rgalititi perntite cnlcnlul cantitetilor reziduale

t . \L," . . .L, , . ; i Lr l l . , - I f r , l I a l r l i l r - r ( i lo 1. , r . Lr" . . . / .7. st .grol .a lcula

l - i Idiretit $i tl in t'cuaJia (1.23), cgalintl succesiv primul terrnen al ecualieicu coilalti telmeni corespunzirtori t.omponentt'krr 2, 3, . . .c.

6. Sc calculeazir cornpozi{ia lichirlului r.ezitlual oyr qi. apoi se verific6plesiunrra linall r:u lcla{ia punctului dc fier,bele P--! P1a7; (v. ec.

1.1. a). Dacli accastitr presiune coincide cu rt,a fixatl la punctul ,? in limitaunei t'r'ori admisc, calculul sr c(,lrriirleli tclminat I in caz contrar, se reia't*lculul de la punctul 4 cu o nouil ipotczri de Dr sa].' Lrr.

I) acri pr'imul termen al ocuatiei (1.23) se egaleazi succesiy cu ceilalli. l e l rno r l i a i ( \ 'ua! ie i rezul l i :

,n / ' r '

-&1n , ' , ,

, ,n 1, ,

-P, 1r , l : !L;

[,0, P2 ],nz Ln, I" Lnr'

( 1.2? )lntrucit lapoartek' (.P,/Pr), (I' lPt\ ... lPriP,.\ reprezintir, .r,olati-

liti i!,i le relatir.e ?rle componentului 1 fa{ti rlc rrlnponerrtcl t '. 2, 3, ...c[ ; , 8, l l , l , r . r .ua1ia (1.27) devinc:

. . . l^Lt ' - ! t6 ! t :Lo, P

" Lo"

r, 1", * n" rn Ln

i y11 Lr,Ln, - Ln" L,,., - o, . - ! . !z; . . . rn

* : ""r" f ; r , O

I)crrarece vi atil it,i it ik.rr,lative vat i:rzir pulin cu tcmperatura, ecuatria(1.2ri) poate fi folositri cu buurr rezultate la vaporizarca amesteculilot. rnult i-r.ornponert t' irlcale in lirritt ' r't 'strinse do temperatulir,, volatil it[ti](] relatirrer,alculindu-st la ttrnptrratura medie aritmetic[ a sistemu]ui. I)e aserienea,lcla{ia poir,tt' fi tolositi rii la vaporizaroa diferentialir, a amestccurilor multi-{-rornpont'rte rrt'irleale in lirnitc restlinse dt' terrrperatru zi ;i prcsiune, cuollsct'va!ia cil volntilit[{ile lt'lative, cr, se vor calcu]a ca raport dintre qrn-starrta dt't'r,hililtru a cornponentului 1 ;i constantele de echilibru ale corn-porterttelor' 2.3 . . . c (c1 - I{tlK,\ la valoarea rnedie ar itmeticl a tr)mpera-tulii,i pt e:irrnii \ '. subcripit. f.i l.).

1l ceea le privt'qte nxrilul r' le folosire a ecua!iei (1.28) Ia calculul vapo-rizitrii rlilrrcrr{ir"1t', acesla cstc sirnilar celui prezentat in oazul ecuatiilor( 1.?3) s i (1.26):

7. Se dttu clnlit[{ilc ini{iaie din ficcare component, -t0,, sau cantitateainiliall de amestec, ,0 fi conc€ntra-tiile iniliale x6(Lnt. : L6!:).

2. Se fixeazir, componentul de refertuld, (componentul 1) ;i cantitateavaporizatx, din acesta D1(L^: Lo, - I),.\.

3. Se fn ce o ipotez5, de tcmperrturi, finall de fierbere dac[ vaporizarea.are loc la presiune constant,L sau de plcsiune final[ rlacS vaporizarea areloc Ia temperatur5, constalt:L fi se calculeazl tempelatura, respectiv pre.-isiunea medie aritmetic5, 1., respectiv P..

2l

l , Sc cirlr.rrlt ' :rzri lolaii l i l ir l i lclelri l i .r 'e, a,, lrL pr csiuliorr I) sr lctrrl)r,r.rLl ru.itt , , saul i [ ietnpr l in lut t 1f i ] l ' t ,s i r r r re i l _P,, , ( . t I 'apol1 t lc l l .cs i r rn i t lc l l ipor. i r i l r tt lc crrrtstittttc t lt, r.chil i l t lu (t, : I 'r l Ir, slu r, .-. l(r,,/ i .).

, i . St ' r :a lculc i rz i i la lo l i l t , 1,1, . / In. . .1,r , . r l i r i ecrrr i t i r r (1.2S) curLl l r r r lsrrcr.csiv prirnul tet nl1'11 , ',t r.ci lall i tcrint,ni ai et.uatiri.

6. Se r.ir, lt,uleazr't cott t.er rt l t{ i i l t ' r 'r, alt, t,or rr}ttrtt,t l1cl(t, I jJ, .,.. .I

d in l i . .h i r l r r l l tz i r tual ( . , . , - / , , ! ' / . , , 1.

i . f je vcr i { ic i i t , i r ,1r"r 'ut ur o i l ' ,aL{, rc.1c, . t i r I ) r , r , . i r r r r r . i l f i r r r t i j . 1n r . iu-

pusir la l ruI t r . lu l .7, ( . r r ? l ju l { ) r 'u l t ,crra{ ic i purr t , l r r }u i t l t , f ier lx,re : I ' . .21' , .

.J ' l i , r 'eslx)( : t i \ - l . : t r l l r . ) . / i ( \ ' . r ' , \ . 1. t ) ;dnci cr , r ra{ i r r st , rcr i l l ic i r in l i r r r i t r r ,

ttnei eroli inrpuse, c:rltulul st, r.ousitlt,r ' ir l t,r.rrrirrai, ial t lrx,: i tnr, s(, l.{, i..r {l(. lapultftul :J (.u o l1()l l i- l i l)r)1(,zil ( l( ' tontl)cl al ru i j stt i plcsinrrt, l irralir.

. l ir_enrlrlul_ 1.5. ir(r-urr rtr(ipittrt st girs(,s(. ,3.t?,ti l t knrol de gazoli lr i iI lesta [)i l izat i i ' la prt 'sirrrrca r[r ' i ](] b*r' si lerrrl le'riurrr rle 2;.1'( ', c,rir1-r'zit ir i.I i ind dal i r in tubchi l l . l . Sr i sc t ra lcul t jzc r , , r i t i1ut" t r . t . t re l l r ic rapor izat i rl t I i l t sr ' r i t l t rct l p l ( ,s iu l l i i (1 - ? i i ( ' ) lx ,n1l . l l ( . i r r r r r , l r rnul i t r i l i l i l s i i se r i t l ) r r r izaz,e 22.ito,,,

' l ubt l I 1.4

I)ale } i i r ind tat)or iz:rna dl t { rcnl iat i r ( t in excnr} tnt t . ;

( ,onlP(Jr)cr)1. Lor'kuol krnol l i . nrol . louol

{ i . Io o. ;2usL:'ro O. l86l i{1,50 0,2:16:2\1,22 () ,01&,o. l i o,o2.11o.073 0,002?0,060 0,1J0140,022 0,0002o,009 o,0000

o,9980

Ilc:ol tqreLlt =. :]6,6i _0,225 . 36,67 .: 28.42 krnol

Se lrresupunc o prc,siune finali pt :27 bar. Atunci, p- : 3o:J-:

- 118,5 bar'. z

. ta P^:_2815 ba1 qi t:2b'0 se citesc constantele de echilibru $i secalculcazi .r'olatilitl{ile relatire, a,, iar din esalititile date dc ccualia(1.28) se calculeazl r.alori]e 1,/r (-r-. tah. 1.4). Iri continuale so calculeazi,concentrafiile r/ qi se verifici presiunea finall p/ cu ecual,ia pu]tctelor (le

fierbere 1 : Z K,rt,; se observi cii, ecua;lia este satisf[cuti. I y, Krrr,:i - r l . : i

- 01998) ;i deci ipoteza de presiune final[ s_a veritica.t.

22

(;

i{,1,,ll

o,Total

3r j ,6 i 2 lJ, . t243,i : t 40,19

I58,11 1. ' ) . l , lJ l2 i ,10 2{ i .85253, l l : '2,7i t l12,35 12,: t127.95 7,9370:r.4t j 3,,156820,.10 {) ,39986

:r12,88 327.7rJ5{i9

0,0t t67 I r ,25 1 . {x)1J,1211 2,9.t 4 .Oi0.1725 l l ,2 r ' 12,2{} .0819 0.2-18 21 . i{ l ,1( i l r } ( } , : t32 .10.f ;{ ) ,0376 O,038 83.5{t , t )242 0.01299 101 .{ io,0105 0,00318 2??.20,o012 0,00014 6?7,81,{J000 15,09131

].3. {]AI,{]T]LI]I, 1E}IPEITATITNII ]TTI\IIIE I,A DEII'EITATDIAIIATI(]]T -t GAZELON LI(]IIDFI-{TE

iir iirstah{iilt ' c:le luclcazr'r cu ga,zc licltctiate sau in parr:ru ile undesiirt aurplasate ]eripi('nte r.u gtlze lithefiale, itr c:rzriri do ar-ar.it, poate silaprit r-l .nt't'r'sita,tea golirii rapitle .?, :tcestol r., carc sc lealizeazrl atit prin pom-pirrc rit ;i prin laporizalc (detentit) la farli. l)atoritir l aporizirrii itltteitti),ln,rri '1ic a{lial)iltict', are l()r, 0 r,irrire brustir a lirrhirlului Iezirlual simultancu. r'iLr.ilt'ir nant alei rr'cipientuhri, a ar mit ur.ilor. ;i chiar a izolafici dariit,ri '1 il. .\t 'est ftnor)rell poa,tc sir nlai :ipar'[ ;i :rtun<.i cild alt' loc o ]u?tulls:ll l {) sp:],lgel'o llc ('otrduct1l, thr Yapoli, o fisurir in r.ecipicrrt sarl in cazult'lcsr,lricle}ii Felungitt' a unt'i supapc de lr,csiulrc.

, Itste (unoscut faptul cri, la tenrper.ntuli scizu-tc (sub 30"C), 1aolr,lrt i obistruitt tplr,rc fcrrorrrtrnL-rl tle jta,til izare. I)c li,ceea, prolrlemarlct,.t ntirliri i tnrrplla,tulii tninimr a, lirlritlului lczidual dirr retitricnt liirrrplicit rt lnr[],talei act.strria ltlczintiL int,rlcs pr.ac1,ic deostlrit.

I)arii, .pr'rrtl l i lr conrpon(.Lt pur, l,cntpclatur,a miniriri:i rtzultirti prindctltrtii lu, presiunt'a atmorfericit estc ciriirr tunpcratura norltrall (l{,ficl lrt lt ' ir cornponr,:rtului rcsltt,ttir'. perrt r t ir rirr st lt.r,rii hir L.arr' 1i rn ullit,oirrltu-tlcrlto, st?lbilirca ternperal'.ir i i rLtirrinrc rle fit 'r.lx'r't ' esi t' o problt'nrir rnai colr-plil rrtii.

, La tletonta unui componcnt pur', ternpt:r.atnla lichitiului rczitlu:rl, 7',.rscrrlt' cLL prrrrentul vaporizat pinl la, trmperatur.a tror.rua]ii de fieibL,reir trrtttlrrrrttntului 7',,, (T, -- '7,r: ?',,,,,,), rlullir lare riimine const!,xliiif is. 1.6). l\ 'occntul lapolizat colt'spurrziitor tt'nrpt'r.atulii nrinirne tlepirxle

l j ig. L i l . \ :ar ia i i . l lenrpcrr tur i i l ichir lLr lu iIczjdul l l cu pt occntul \ 'apor izaL h detcntaunui coDrpolrerr l pur l prcsiuner atnros-

icr.icir.

- ' ' , i. i t \f \ ht=rhin

; \,.r \. \9\

€ t* '.z ,'e I

- - - i - - - - -0 , Procenie vopof lzole 100

'd(. lnai nurlt i t:u,.to:i : r iatur,a coutpoJtentului ; tcmpcratula ;i pleriuueilit l i i ial?i a l ir ir it luhii; o.rntitatrit init iali, a l ichidului in vas; secliunca deie;ir e a i'ir,irorilor', r trpcr:tir. vitcza tie vilporizare a lichidului ; gl osilucil man-talci ;i li, i::olafiei rur,ipierrt lliii ; tern1xr,;ltnra nrt:diului ambiant. ln ct'lel l ra i Dr ' .11, ( . i l l r i . i l ( . ( .s l p l r , ( r , i ! l lapor i ;1 i l t u ( lepir ,c i l r . j0]o r l in l i t .h idt li r r i ! ia l ; r , . r ,1 11q r , ' ( . i l ietr l

" i r r . , '11 1.x1,- ot l i . , , u i : .

Llt, r lttetrta urui alrcslt:c format ri i :. ,.(r com}oncntc, temperatulaf, scarle clr piocentul vapolizat pinii lii ternpera,tura minimi., ?.-,,, dupi

t@*.*''_.

cirre crr i ( r . d i l nou. conforrn cur l re i d i r r f igura l i . Erpl i r .ut i . r : rcr .s l r r i r r r , r r loc vanalre a tcmp(,ratu| i i Z ' . l r |bui i . r . i rutat i i r r te{ . i | l l is t u l f r ) I . t l l r i l i ivaporilor in procesul de detentii. ,{crst lnL-canislrr (.ul.cspunde optlrt{iei 11c-vaporizare sau distilare diferenfiali fi nn operatiei rlr, r]aDorizaric iri eclri_libru [U, 12, 1.1, 15]. Conform acestcil, in lrinta l]ir,rr(.iI, i.apol,iziirii, 1r.nr_

Ij

i

Pig. 1.7. \ 'ar i l t i r tcmpcraturi i l ichidutuirrzidual (u procc lul raporizat ta dolcntaunui anrestec lu prcsiunca atmosferictr.

l)€ratura lichitlului scatlc pinii, la o tempcratur.[ milimii, r,a urtnalc a tle_tentei adiabatice la prcsiunea atmosfer,iczi, r1uptr car.e lichidui leziclual corr-liluii se fiarbI, .datoriti, aportuhri dc ciilduri din exterior., vaporii forrnr{ifiind mai bogafi in componentole [rai volatilc decit licliidui rezidual. iitorice moment aI \.aporiziuii. I)in accst nrotiv, licliitlul f.c (,oncentt oar,zi illcomponentele mai pn1,in volatile, cu tempcratulri de 1ktlbol e lnai utir.rc.A_tit creryterea terypgraiu_rtl de fierbere cit ;i schirnbarcl t,ompozi{iei r-tipo_lilor form-ati-si a lichiilului n'z.idual sint colrtinue, tliftlettiaic. I)e actiea,pentru calculul tempelaturii rninirrrt., ttr,ltuic si se apll.ze la un rnlrlcl ma_tematic.de ca,lcul, car.e irnplicir forrrrclc (lift.r,.trti i l le ii le ccuatiilot. rlt, tr.lri_libru, bilan! de matcrialt, '1i biltui( telmic.

Se considerl un &mestcc lichid tormat diu c conrponente, cu calrtj_t i l i le in i { ia}e Lo,"( i : ! ,2, . . . , c) . Amestecul se afLi intr .un lecipicnt ,inchis, la tcrnperatura ?o qi presiunt'a sripcr.atmosfcrici p^.

Dintr-un motiv oalecare (de.ercrnplu. deschiderplr supapti de sigrr-rantai, in _conducta de faclL, aparitja unei fisuri in peretele r6cipientuiui,rupturi de conduote pc circuitul fazei lapori etc.)f recipientul'se poatedepresuliza la.presiulea ?r. Ca urmarc a ;cirdelii presiunlii din recifient,de la valoarea iniliaLa j, |a va.Ioalea finald pr, ale loc un proces de v;g)r.ilzare difelenfialx, adiabaticS, in ipoteza nceliiIrii schinlb-ului de cIl'rtur.[,intre recipient ;i mediul inconjuri,tor.

l\forle]ul matematic al acestui proces se bazeazd pe trei tipuri de ecuatiidiferenfiale: de bilan! de masi,, de echilibru liciitl-vapoiri qi ile bilanftermic.

ln conililiile in care cantitatea $i compozitia lichidului injlial $i prc-siunea inil,ial5, sint cunoscute, variabilele procesului de vaporizare d.iferen_fiali, sint: presiunea P (variabilS indepenrlent5), temperatura ?, cantit[_

24

'l

{ile clin fiecare component rlin lichidul rezidual 1,'. gi cantitS,file veporizot€Iz, (variabile dependente ).

Ecualiile de bilant ale mase, corespunz[toare unei sc5aleri infinitezimalea presiunii au fotma urmtrtoare :

d,v-(L-dr)-L--dL

dvr: (L. - c l t r , ) - Lt : - dL, , i : \ t 2t , , . t c

(1.2e)

(1.30)

(1.31)

(1.32)

unde: I, reprezintd, cantitatea totali, a amesteoului lichial corespunzitoarepresiunii pe sistem P, kmol; dtr - rliferen{iale ca,ntit6tii totale de lichitlcorespunzltoare sclderii infinitezimale a presiunii pe sistem cu cLP, kmol;d[ - tliferenfiala cantitai,tii totale de vapori corespunzltoare scialeriiinfinitezimale a presiunii pe sistem cu dP, kmol ; ,r - cantitatea compcnentului i din amestecul lichid corespulz[toare presiunii po Eistem P,kmol; d-t1 - clilerenliala cantitliii componentului d din amestecul lichidcorespunzStoare scx,tlerii infinitezimale dP a presiunii pe sistem, hol ;d]Z, - rliferenliala cantitiJ,ii componentjului i, din faza vapori corespunz5rtoare sc[,tlerii infinitezimale aIP a presiunii pe sistem, kmol .

Ecualiile echilibruIui de faze au rum5,toarea formd rezultatd prin ne-glijarea motlific6rii compozifiei amestecului lichitl in timpul form6rii can-tit6lii infinitezimale de vapori dI/ :

! t r : K@t,*" #

: K,+, i : L, 2, . . . , c

unale: -I{, - constanta cle echilibru lichicl-vapori a componentului i;le ii at - fracliile molare in fazele vapod ,:i lichid.

Prin combinarea relaliilor (1.29), (1.30) qi (1.31) se oblin formele ecua-liilor vaporizdrii diferenliale in sistem multicomponent, care includ con-stantele tle echilibru, X1, in locul presiunilor tle vapori, P, (v. ecuafiiie-1.20 ti 1.21) :

, d:1, 2, , . . , cL d.Le dL

K, L, L

Ecualia de bilan! termic corespunz5,toarc unei scflderi inlinit€zimalea pre$iunii pe sistem, P, are urmS,toarea formi oblinuti prin neglijarearnoditiclrii entalpiilor componentelor in stare de vapori in timpul formiriieantitllii infinitezimale de vapori, dI/:

E 4[,: E (r, - alrr) (tt, -allrr) + X Edr, (1.33)i - l a- l i - l

untle: D. - entalpia componentului ,i in stare lichitli,, la temperatura co-reqlunzitoare presiunii pe sistem, P, kJ/kmol ; -8, - entalpia componen-tului d in stare ale vapori, Ia tempera,tura corespunzitoare preeiunii posist€m, P, kJ/kmol) ; tlD, - tliferenliala entalpiei componentului d in starolichitlI, corespunzltoare Ectalerij infinitezimale tlP a pro8iunii po sistem,kJ/km ol.

I

I

L

?rin neglijarea protlusului ir doui ditt'rcntialo, ecuafiu, de bilnn!1q1pl1, (1 .3;i) sc redu(.(' la for.na :

1 tlh + L,tr __ Iii II itl [, i (1.3.1)

La olicc_ valoal t , a _ pr esiurrii pe sistcrn, ?, tlin irrtct.r-alul [pp, ,'r1r:tll)osttcltl l ichid-se aflii la purrctul rlt 'f itrrbere, deci eslc l {,spectalri c;urriiapunctelol de fierbere (1.1, b) scrisi sull fornra (1.3ir) :

( r . i i ; )T'I I . ' T

(lalculul plocesultLi tle lapor.izarc difer.errtial'i constii irr deler.miruilea,tempelaturii, 1', a cantitiiti i dc lichid lezirluul, lr, .si a cantitil(,i lol tl infiecarr conrpotrenl a lir:hitlului lt zidual, _1,7i1 coiespunzitoar.e plesiurriitinale a_sisternului, Zr. .\cestc c 1 2 nrirlimi ,sint ealculate prirr ltzollaltasistenlului (kr (-+ 2 (,cual,ii alciituit rlitr ecuafiile (1.82), (1.81) si (1.:l;).Cantitatca totalir rapor.izatri si cantilirl i le pe (,ornponelrt l|.1)(n.izate lotfi calculatc r.npid prilr irlteglarea relal ii lor

-(1.29) ii 1f.;Oy. ln rjontiru"r-are

sint plezentate tloui. metode de lezoh'iu.e a sistel)rulli alcr-rtuil, rlirr rcua-{i;le.(1.32), (1.3.1) fi (1.3i) : lrctorla volatiliti l l i i r.elatir-e si rnetodil irl le-gl'arn ngut oase.

. )le.l11!, ,rolatilitiilii I clotir.r. Itrlcgrar'(,:r analiticii a rrcunfiilor (1.132).se sirnpliticit nrult in cazul it] car'('collsl,alttele rlo trhili lrLr,Ii, sirit inkrr.uite,de exemplu, cu volatilitr'itjle rclatile, *;i1, faf ri dc un o,numii, cornpon(,rri,tlc referiltr ,l i(e,,a - )r',Iin1x 6i su ronsiflelii yalolile rledii 1,le aiest{)l.tdlte in-telyalul rle irrtegrart.. lr i lc,rrst caz, ccutrl.i i lo (1.32) rler.in (r,. tc. 1.?Tsi 1.28) :

K o tlf,, li ,, tl7 "

,1L,,K, 1. , K, L, Ln

\11,, K, 'dI'.L i K, , L, ,

*,,*!!, : ,,,nr, _r,.Lf rR t loB

r'1;- r'n1(-t-fr)"'^

, l) t;

I

I

l

- - ' ; : ) - '

(1.36)

( 1.3? )

(1.38)

(1.3e )

* in eruafi i lc (1.2?) si (1.28), amtr.r in l i . l l . f " r l 0" .n, ' ,p."" i ' r ,1" i1" ,

26

I)eoarece .Lt_a _ Lgn -, I-", undc l.n r(fprezilrt5 cantitatea vaporizatri din<,omponentul de referin{il /?, ecua{,ia (1.i}9) tlevinc :

t'r, : Lo, (l - Lot(l - JrvR)d'/^ ( r . {o)

reprezi l l t i \ ,o lat i l i t i i l i lc re lat ive ale componcnlului: ]Lr lPi snu di - l ;Rl l i i ) .

rl:1,'., .1 V-.f i_.: l-n//,pn leprt'ziul,i .fre1ilr, srl.pey;1elti tlin cornltonentul tlel'/lpti,l.ti Il. ('u rt' lafia (1.+t,)s1r calcule,,zti caniitatea finnlri tl in r.omponent'lt(/-r,l l l l con(tllrl lr ' l lt {'al(. str)t t.rrnost,nte canlitatoa inilialir., -l,or, tr.arr{irlr':lp',r izitl:-, l '\-I:l ,a t.or r rp'r rentul i de r(,f.n.intii si lrlniil i latta," ielatirli i,a, n. ( a l { l t l : r l i t la l r .Dt ln ' r i l1 l t ra t r t | r l i r . s i I r r .s i r rnr . l t t r r ( ' r l iC.

_ .llr.uai ia dc bilant ternli(i ( t.J{) poatc fi sclisri in ulmh,toareil folmiler 'h i la lcntr i :

.r( i r;,) -f,n,,tr,, ( l .41)

(1.42)

temperatula,

c0nstaDtc latemperatur&

(1.13)

I ) r i t r i r r l0gr ' : r I r ' . c" l |at i r l (1.- l I ; r l r , r ' i r r r . :

I'a- l,ic(

r, ,h,1- 2 \ I1,rr/ , ,,= l )

in cat'c : lrp; errl:r,Ipia componcntului d in faza li(,hid[, Iaitrit i:rli ? -

-

. (\rnsirierirxl crrtalpiile componentelor in stare tle vitpori

ternpuatura rrrt{itr, 7',o, rlintr.e tempcr.atura dc stocare f,,.sifinalil 17, ccua{ia (1.42) rlcvint,:

L1,h/T) + I I ' , /1r(? ' , , )i : l

nttde : l ', - r.antilult'a din componcntul i care a pirfsit sistemul in staredr vapori.

(lonforlr netodci r.ola,tilitii!,ii retative, calculul procesului dc vaporizaretlitet'tnliali adiabaticl dccur.gc aslfel :

- . .7.- Sl dau cantitilile initiale Lo;, temperatura irri{iali ?o qi presiuneaini l i r l i ?" .

?. lle stabile;le componentul de reft,rintl R.

-.7.. St' tixcazi, prr.siunt'il tinalti _P7 (dc ('xclnplu, rrgall cu plesiunea at-

morferirii ).l. Se ltrt supunt. t.antitatct va,porizatl din componentul de referin{[.

. -').-,St'qx'esupune tomperatur.il, Iinalil a sistcnrului, ?i, corespunzi,toare

sr.r i r l l t i i pr ls i r rn i i la ta loar.ca t in i r l l i P7.6. St' calculrazri volatilitritikr rclir,tive zirn in conditiile medii dc 1,em-

pelatulir ni plcsiune : T- : 11,5 (To I T), P. : O.,5 (Po * ?.r)./. Se calouleazd cantit[fiie ,/i din lichidul rezidual cu relatiile (1.40).,9. Se calculeazi, temperatura, de fierberc a reziduului cu rela!,ia (1.8b),

ca,re trebuit' sil fie ogali ou tempor.atura plesupusl l in caz oontrar se leiacalculul rle la punctul 5.

9. Sc r-erificii, ecuafia de bilan! termic (1..111). Daci, estr: iiatisfaicutiiin limita unei erori impusc inseamnl cil presupunerea de la pulctul 4 cstecorecti,l in caz contrar. se reia calculul de la punctul 4.

r ,^"1^, = si - l t - l

I / , " ,1, , , : l ii : l i : '

27

M etoda inteardrii riouroo,*e. prin,cliterenl,ierea ecuatiei (f .J5) se oblinourmitoarea formd, ecbivilentd a ecuariei puoit"lo; ;;;;;;;;"" ,

2",U",+xr,alr, , : . I ,

tr,1 iits,#{,uit,f.;, y";;ii,,t1}:":*i?},1:.:";:ti:,fJi,,T";:,,Iffi,1 ii:y;

Aplicarea unei metode nrar""*'1,inr" "".u.iiil$;;ix*TT"li,'i*is"1;1"iil,:'".' :,,""#"$:,,i:":t*trHtJff ";T"""d::if ?J;":Jll,'fu*'i::[,x,,J;.*';:;uii,i"ia"'1.,i,n:diT;fi.,";,'T."fl i'lllJ'l''i"lfJ:[il'i].li,nW--**;:"iii;

(1.44),

(1.45)

(1.46 )

(1.50)

L: L(p ' ) t dr : (#)dp

r : re\ i d" : (#)dp

Kr __ K.(r, pyt iK, = (#):" * (H),* -_

- (#) ' (#) . (#) . ] dP' i : ' \ , z ' " ' , c ( r '47's

h,: h,(r) i * , : (uh)(#) * , i :7, 2, . . . ,c (1.48)Din relaliile (1.92) ,\i (1.a5) rezutti :

at,- Ki l ,ar , : !*(#)dp. i :1, 2, . . . ,c (1.4e)

**#"T'J""t%"H,ii ti:l:Tif,lg?" rrin ecuali'e (134) '.\i (1'44) se oblin

i,"'(+)"(#)'" * [j t 1e!),]an +.$ry)(#)*:(#)*

2"(#)(H).' . $w*)(#)*:-E#)(#)* (1b1)

28

,F -a

o,i

irIi

)'

.c::

c

:H

!:e

i+

o,r

6-

q 5

::5

:J,t

J

"t

oo

I

| |

-.o

;-:,

L :

-

.1in

,!,.

1-i

-1

-ii:

:=e

ei

;*;;

,.!

'i-i

'i:i

': "P

a:

's

.

i-^

?!;

tr-

.-i'

i.;i

I tr

I

=

Hr.

cG

-

r :.

lf!-

t! ; t;

E la

dld

t5

E?

.v 2

ll

-_._

"*

.e

)-

=

E$n

-sH

-=N

l\,F

]F;

;i-:

;i.

n'.

i:-.

?

rJll

s -

o::

: --

:II=

S3

-;;.

1

,i:

c.=

sc

-cr3

6?

I

83

33

8il

-1 -i

i -i

s6

E3

3g

r i

,: -:

, i.

,-:

--:F

iF--

rra

sE

*+

;:;:

- i

liti

Yi 9

l il-

* s,

jr:

--=

3

:

unde: f - Presiunea pe sistetn, bar; ? - tenrperatur.a 1te sistem, Kp(tsyby,c,,, j - '-1,2,3t - constarrtr sllcrif ice cornp;nentului i, t lelerminatepl rrl

^r'r,gtesre.Itr tabelul 1.5 sint prt 'zcntatt ' r.alor.i lc actslor corrstinrtr lcrrtru citeralr i r l ror .a lbul i ra l nI a le.

_ t 'ot tstarr te le (1, , b14 (1i t j : t , . . . ;3 ; i i : J , . . . c s l ,abi l i te s i t r t r -a-lal; i lc itL durrrerriul Inrlrgitrit t le l.emper.utuli, intrc -00.C;i f i0"C si rleplesiuli r lt ' la 1 l la,r ' la i0 bar. Acesl, tLuncliu a(,op(,r. i in cerl ur&i rrralul ) r t I lc- ( 'onr l i l i i l r .

' , . r l r ,spl tnzir t i rarr . I r { . ip ict l le l r ) l ' 'u : - r tzr , l i r . l r r . f iarc r l i r r i r r -

d usl I ia l )et to l i ( ' t i * i l rc l ror .h imicr i .f lonstarrtele de echil i l lu, fali dc (ouslantele dirr lucrrLtea f?l au o

er'oale rnctl ie dc -1,i|o, iar'p1,1yi11ga rtrarirrrl eslc 11!1.I)entlu c\pritnarea onttrlpii lor in fazcl' l ichid qi vapori ak, r,orrponcn-

telor au fost uti l izntc furrt. l i i lxtl i lorn drr glarlul 2 irr tr:mlrcraturi:

hi: q i ' f : + h,T ) ( t (r.c2 )untle : l, entalpia colrrponentului i, kJiliurol; 1' - ternpet'a1,ura, K Iar, b, (i - constantc specifice componentului r'. (lrrrslantele (b br, ct ntfost deterrninate pc bazil graticelol tle errtalpii tlin luclalezr, lui llaxl.ell [il.

Pentru etan, carc al.e temperatura, critirrl in intervalul consi(lerat(-?4"C, +50'C), au tost consider.ate, {lin rnotive tle eractitate, tloLril para-bole, una pent ru oriprimat'ea entalpiei pinii ln, purrr,tul cl'itic fi alta pentl'ue\primarea entalpiei deasupla pullctului critic. \.llorilc constarrtelor' .r,.D, 1i co sinl, prezentate in tabelul 1.6.

Exemplul 1,6. S[ se calculeze ternperatura minirn:ii, obtirrutl la rlestitr-derea difercnlialil atliabatic[ a unei gazolirre, cu cor]rpozitia din tnbelul 1.?,in cazul depresurizilii recipicntului, cil nlrnare a tleschitlerii supapei splcconducta de faclir. Presiunea ini{ialir, rlin \-as Po : 35 bar', ial tcrnperatulaale stocare 2fC. Calculul se face atit prin ruetodil intcgr{,rii ligtroasr: cil,qi prin metoda volatilitritii t.elatiye.

I)eoarece, in sit'uatii fi'cc.l.cnte, supapele dt, sigulanlii st, inchitl la,presiuni interiol,r'e presiunii irxlica,te de proie(:t, in r,alcul s-a luilt in corrsi-deratie dil 'erse plesiurri finale ale destintlerii, fi anunte : 30; 2.i; 20: 15;10; 5 ; 1,013 bar.. l ' iccare (lintt.c aceiite valori replt zintri o yaloirre posibili,la cale se inchide supapa de pe linia de faclil, ultirna valoalc corespnnzintlsitual.iei eind supapa rtirnine blocatir in pozi{ia dcschis (situatit, cind scobline tempcratura rninim:-r, posiltilj a sisternului, corespunziitollre presiuniiatmostericc).

RezobareAplicind algoritmul integr'lrii liguroase ]entru ?resiunile finale men-

lionate mai sus au r.ezultat cantit[trile tinalo, ilr dil] fiecare component fitemperaturile corespunzitoar(r. Pe.ntm ?y -= 1,913 bar. a lezultat o tern-pexaturd, minimi, cle -56,98'C. In tabelul 1.? sint prezentate rezultatele

. t l

Tabtlul . f

MetanEtanPropanButani-Pentan

'Toial

6,0045,0034,7514,0{)0,2-o

100,00

0,0600,4500,3{8o,1400, o021 ,000

4,3841,8533,931: l ,890,25

94,30

0,1623,5',.128,8613,30o ,25

66,10

1 ,6834,3931 ,9413,64o,25

81 ,90

0 ,020o,420o,:1900,18?0,003I,O00

0,0000,1600,5340,3m0,0061,000

0,046 2,92 0,03 30,4tr 38, :17 0,43 40,360 :J:J, 01 O,3740,147 13,77 0,1560,0rJ3 0,25 0,0031 ,000 88,32 1,000

r i , f r . mol Ir, kmol

0,002 0,010,356 15,66o,437 26,30o,201 13,040,004 o,251,000 55,26

It, kmol fr ,mol.

Pt : 25 b^r,Tt :17'8

fr. mol.

0,0000,283o,476o,2360,0051,000

/ : 20 bar,Tl : 13,33'C

Metan O,72Etan 29,57Propan 30,62Butan 1:J,49i-Penten O,25Total 74,65

0,0100,3960,4100,1810,oo31 ,000

0,006,81

22,6a12,76o,25

42,50

+ CantitAtile 1,, din labelele 1.7...1.9 se lefer?l la cantitilile linale l,r, rezultate din'ecualia (1,39) sau (1.40) pcntru dilcrite valori ale presiunii linale P/.

TabcluI 1.8

Ilczul{at.le d€stlnderil tlifetenliale adlabatlce ls peslunealhaltr dc l,0ltbar obtinule cu algo.ltmul volarllkdtll rehtlve nledll

Pl: 1'013 bar'Tt: - 58'"C

Z;, kmol r;,ff. mol.

Metan 6,00Etan 45,00Propan 31,75Butan 14,00i-P€ntan O,25Total 100,00

0,0600,4500,3480,1400 ,0021,000

0,008,28

24,lO72,91o ,25

45,60

0,0000,1820,529o,2840,0051 ,000

,obiinute prin algofitmul integrd,rii riguroase, iar:, in tabelul L.8, rezultatoleoblinute prin algoritmul volatilit5lii relative medii. in cazul tlepresuriziriidirecte la presiunea atmosferici. ln tabelul 1.9 sint prezentate, comp&.rativ, rezultatele obfinute prin cei tloi algorit mi in cazul clepresurizlrii

IletultatelG d.laltrderll illl.renllale adiabati{e ln luoctle dc pr&lun.a lltraltr ,l't

Pr : 3o bar,1t :2 l

Oompo-nent.

Tt : 'l 'o4'c

Tr: - 2,a1"C Tt : - 21,1 C/ : 1'013 bar,

?, - _ 56,98'C

4,, kmol xi , f r . mol, L, , kmol xi , f r . mol Z;, krnol rl, fr. mol. tr1, kmol .mol

Po : 35 bar, '1'o: 21"C

-'l

ilirecte la presiunea atmosferic5. Ss observfi ci cliterenla clintre tempera-turile minime oblinute prin cei doi algoritmi este de numai 1'C, iar t[fe.rrentele dintre cantitd,t-ile cle lichitl rezidual, de 7,3o/o.

Pe baza alatelor obtrinute s-a reprezentat, grafic, varialia temperd,turiilichidnlui rezidual qi a procentului raporizat cu presiunea la care are loc

Tabelul 1.9

l lezultalele dcsti trd.r i i di lercnl iale ad|l |batice la presionoa f iDale de 10,13 ba.obtlnrlo cu algo.itrDil d! calcul proputi

Compo-nenl

Algoritmul integrtrriiriguroase

?i : - 56,98"C

Algoritmul volatili-tetii relative medii

?./ : - 58'c

Diferenla obli-nuttr prin cei doi

algoritmi

-Lr, kmol r i , fr . mol r;, kmol rjfr, mol ! : ' ; l,ookl

0,000,16{i0,53t0,3000,0061,00

l\IetanEtanPropanButani-PentanTotal

0,006,E1

22 ,6a12 ,760 ,25

42,50

0,021,66,2

0,0

0,00 0,0008,28 0,182

24,70 0,52012 ,97 0,2840,25 0,005

45,60 1 ,000

destinderea (figula 1.8, respectir'1.9), precum $i variatia temperaturii li-chiilului rezitlual cu procentul vaporizat (figura 1.10). Alte comentarii sintprezentati intrio' lubrare r6cbntx [13].

't0 1s 20PresiLjneo rislenului , bqr

Fig, 1.8. l'adatia tdmperatu i lichidului rezidual cu presiunca slstcmirlui duptr depreeurlzarc.

l -c. t5O 33

T';01I

- -1l

i{0 I-

I

- ' lI

10il

0L-0

I

6

.c- -30

&I -so

-60

T- i - -1 I ' I T T-- r

t t r l r t'10 15 20

hasiunaq 58fe|n!1' ' i . bnrIrig. 1.9. Varialia procentulrti vaporizat cu prersiunee sistemului duld depresurirare_

2C

s 10

:

Fig. 1.10. vsrtelia t€mpera-turii licbidulul rezldual cuproc€ntul vaporizet prln

d€presurizare.

r,4. I)TSTILAIIEA STAS A PDTROLT]LLTI $I A FNACTIUNILONI'HTROLIERE

(lurba tlt: distilarrr S'IAS a petrolului ,.qi a ftacl,iunilor petroliero areo irnlortalf,i dtrrscbitir, in calact--erizarea comerciale, a accstora. De nse_menea, ea poatt'fi folositir, oa punct de plecarc in calculul curbei tlc vaprx,i_zale.in echilibr,u (curba VE - v. nubiap. 2.3). De exemplu, u;urinqia la.pollrire a rnotorului cu berzixr, tlepilrle dc tempe,r.atura-corespunzirioaleln 101/o lapolizat pe <,urba Slf-\ S t acesteia [9,'14]. Cu cit tJrnpciaiur aatrrrosfericii qi a motorulni sinl rnai scizute cu-aiit t-empcratura cirespun_zartoa.e ac('stui ptocent (listilat tt'ebuie si, firl rnai mic.i. D-e asemenca, dui.ata

.7^

de incrllzire a motorulni cstc conili!inonatri do trmpcriltura corespruzf,tonrelui 10 qi 90]i distilat. Prrntn coinb'stibilul tlieiel, per.ioatla dc incr:iizirc€.st€ (iat:i de_ tcmperdurir, corespunzi,toal.c lui 10 lii ii'O 9r" ttistitat pe c ur.basrAS l combustibihrlui respcrtir'. irr c.,ra c. pri't';t" criii'ib.irea irniformi!a amestecului cartmr^nt in cilindlii- rn,otorului 1{rcntm toate tipurik, decombu stibil ) qi (sau) evitarrra

^rUluirii tleiuluj, aiestea sint aprtrciate prin

tcmperat.r'a de distilare a g0o/o. r'cspccr,i' pri' temDer.t.ra finalii de'rlis-t i larn 1s:ru lcrnpcralula dc CEo,, t .

- Valorizalea care are loc in operalia clc clistilare Sil.AS nu cste o vapo_

*?l difn:jltgli absolutii ldar- se aprtrpie mult cle aceasta), tleoarecJ inll*111ul." SIAS nu to-!i taporii formati sint eliminafi contirruu din sistcm,lln€{lral cc sc lormea,za,; 0 par.te din ei .qe intorc in balon sub tormi, tle pic'-turi.lreflux) ca urmare a pierderilor ile c[,ldurtr, in exterior. ].orrna curbei dedrst,rla,l'e S'|AS e'{t,e eirnilari turh-ei vaporizlrii diferenfiale prezentatd. in$va'2.-a qi3.l. Obfinerca ei se face cu un aparat O"'airtif"r* standardformat, din : balon de sticli. prcl aizut cu termometru, refrigerent din tablnde alanli, sobi dc incil,lzi.re etc. [10J. Temperatula ini{iall-de distilare esl,edatl rle Cemperntula inregiFtratt la- c{dcr6a primei picXinri de lichitl rliner fremitatee interioari. a retrisercntului

BIBLIOGRAFIE

1. DORN. \\'. S, lti MCCRACKER, t). D,, Metoae num?rice cu ptog.amc 14 ,.OIi?.nAtV, tra_^ ..qtJlT_ din l imba cnglezd, Editura Tebnice. eucuregti , tgio.2. KOGAN,-B. \. $.t., RaDnoDcsic mcjdu jidcottii i parom, Iidatalstoo Nddkr, Mosk\.e _Lenin-

grad, 1966.

l !.(flqEYsttf . f . R. r.a.. Him. pnm.. r, 7s62, p. t6s.,f. MARINOIqIV. $,a., iletode nunrc ce aplicatc i; ingine d crrimicd, Ilditrra Tehnicil, Bucu-

t€sti. 19E0.5. itAlttNOIU, V. $i SORBSCU, GIL, programare Si informaticl, tnslitutul de pctrol $iCraze, PIoiesti. 10?8.6. VAXWELL, .1. 8., Data Book on Eltilrocafion, Application to proccss Enginccring, Third,_ --!l!tjlg

p. van Nostrand Company lnc.. New \.o;k, 1950.7. MOSZYNSKI, l<., Metod. numerici de rezoloarc a cA&fiilor difercnliate ordinar., Irditura

Tehnici, Bucurasti. 1073.! '_:j_l!.c P.A -Engnecring Data Book, N.c.p.A., l.uls:r, Oklahoma, Ftighth Fld., 1967.L PRECT'P, I.. Tehnolouio Detmtutui. Note de curs, partea a ff_a, inititutut de petrol iiGaz€, Ploi€st i . 1974,

10. Produse petrolierc. lletode de analizd (colectie STAS), Editura d€ SLrt pentru rmprimate.si publ icat i i , t965,

11. HOBU, l. V,, Pmcesc ti aparute de s.parare ln industria petrolului fi prt.ocftimde, Editural l idectic, i i Pedagogice, Bucuresti , 1968.

!? l_O-?1.l . \ ' . , Dist i lorc-frucl ioaar,, . F:dirura Tehnici. r ,ucurc$ti , 196:r.

-r1 ::l!l4JU_LA. c. ri CHE IA, t., R.'ista de chimie,7, 1ss7, p. bsol{ SL{;IL', C.,cH. Si TLNESCU, C. H., Ingincda ptelucrdrli hidrocafiuritor, vol, I, Eatitura

TchnicI, Bucuregtl , t073 $t vot. 2, tg85.15. T.{RA-\, C.-$i STRA-I'ULA C., procese difuzionale de sel'arare, vot. t, Inrtitutul de petrrcl

g Ceze, Ploier , 19291

t . - -

l. varonrzannA lN EcHrLrBRu

Operajia de raporizare in echilibru const,L in vapolizarea parlialia unuri amestec ip co4di!1i tlate de iemperaturf qi pre,liune fi pistraleavaporilor formafi in contac! intim cu tichitlul

""ria,irt pioi t, *"prr.*"o

::ll1:11 qi simultaoX.a acestola intr_un sepalat6r de f'aqe in rondifii cteecllrlrDru.

Acest tip tle vapor.izare ilustra.t schematic in figur.a 2.1 qi caractelizat.prin accea ci,, Ia valori .P rii t constarte, dt,bitele*qi concentra{iile celor

FiF.2. t . l luslrarca stb(mat i r l a oDcrat ic i . tp \ inn. i ,ar^ ( i a. . r . . r .n, . . r - r - .- "i,",u i;'"''j;^;;;;"-;:;;1il"0; lllilji",;.j il,,i*iii;.J",;;H,j1il., a - rapo-

tloui faze la eehilibru rdmin constarrte in timp, so irr1ilnr,...(e foalle Lresin ra,findrii, combinate petrochimice gi schelJ petroliele (r.cfier birt oa;r e,cuptoare tubulare, separatoare de gaze tle la schelele petrolier e ete.).

Din analiza gradelor de libertate ale acestei oprt i{ii r czultri (.it.' prtrtuo alimentare dati, (clebit qi compozilie), vaporii

-f foinrali (rJebi1, ;i com_

p_ozilie) sint funclie rrumai ile ternperaturi, fi presiul€a sirttmului (l giP), qi,.de aceea, ec.uatria/(t,?, l ') : o p62161,ida ar.pcctrrl carrlitativ aloperaliei de vaporizar e sau ror.densare in er.hilibtu.

oo

I

f. I. \ .TPOIIIZAITT',\ i|i I'CH ILINITU ,\ .I]IIESTECURILOR-llLLTl (i0r\l tlONliliTll

I)rrlrrrelcll tcoleti(. i i I er,rrir l ici r-allrt l izirl i i irr cchil ibrrr l)cltr.u nni}nrcst('r ] lr l l t icot nl)orlent t lc r,Ompozil irt r.u oscrrti a t0st f i |trt i. Icnt}uIrt inli l .r)rl l i , do l(a,12 ;i I}ol-n [i. l pt' lrazl, reluli i lo] dc Lri l lrrt l l t;[t{]t ia;ltr)trl si l)c cotrrponcrrte si n rcla{i i lol t lc crdri l i l lrn. Prirr cornbinutrl accstorrtlrr! i i se l)r)l ()l) l inc rl i ft 'r ' i lrr fotrrre irlc ct,uirl ici r.a,lxrl iziu i i irr echil ibrut ta l t . 9.1). l l l ( .ot r1 i l tu i r l ' ( , rc prtz i r r t i ' i r icr lur .er , t ,a, rurc i t t l i t r l l t , l l ts1:r , f or .nre.

' t dt(tul 9.1

l i r r ro di f ( ' l i lc ntr c(rrrr l ic i t f l I ( ' r iT i r i j in r(hi l i t ru l ; .7, I t ; ,90, : t i ] l

. . f

:sJ. : \|'

\ ' : s ( : .11) s ,,.

\i. ,,.

i , ,

Xv,

, - 1'\__

L7

Iii.r'!i

l - (1 i r -1) I I(2.15)

: 1 (2.16)(2.12)I; . - L(t i i t)

_s

_s

" ' : \ .T

T

-rir + 1

- l I : l t . . . t . t i t r+t ' ( l i i l ) - I

. , : i - - . : : r ( : r )l : . r , i , -J(r i . 1)

1+ l1,ri, - t)(2.17)

. . : 5: ("0 - t t . 'ut

- - ,r : , .r i . _ J.(r\ _ 1)

(2.18)

(}(r - 1)ror

* In rol.r l i i lc 2.1: i . . .2.18 y, si i i sc rofcrr i l : r fracl i i lc nrolnrc r lc conrpo entci i In l : tza\ ' :rpori I ' la echi l lhrn crr faz:r l ichidi l ; rceste ecnrf i i s-au dcdus pentru cazul pxrt icul: lr1; :V+ L: 1, undc l reprczint i frccl ir \rporizl t t i . iar 1-, frcct ir t ichid, i r : im:rsi (hrpevaporiz:ue (\ '€ ler : 1) ; i (L€ [0 ; r).

Irie -tr' debitul molar al flurulli dc alimcntare, ial 10,.4,, ... rr;"concertlal ii lc molale ale eomponrntelor 1,2 ...c in aecst- flux. Dncisc notea-zli- eu l'r, I1, . .. trt" debitelc molarc alt, conrpolcrrl,t,lor 1,2 ...cin fluxul tle vapoli I/ iat. cu L,., !,, -..1,, tlt:bitele rnolale ale acelor.agic.ompon€rtc in flu-rul de lit:hitl Z la, eehilibtu cu fluxul de vapori l/ (v.fig. 2.1) sc 1ot scric ulrnitoar.ele ecualii de bil:ur{ nraterial :

7}_t l+1,

- I r - I ' ; ,1 . i - l ' . ,u"

r . . . F.ro"

l - l_ l_ | 1r' * ' t I t2-T. . . tc

(2.1)

(2.3)

I

ftlt l.it- se analizeazii operafia

$9 vary-r1231c. iu cchililrru, apliciud ecualiegcne'al[ dt' ccirilib.u u,-: K] ,r,1r,. eci. r.r:,b; pont^ ii"?*" "o_ponsnt

al?ljflti:.)],S,lti*locuincl

pe 11 cri raportul 'rtlli,-"i^"-t'*', cu -raporrul

7 : ",i,:, ; !,:: r"o; "t;

: u,!;

(2.41

. . . I.rr" : V" j, L" (Z.lt)

(2.6)

f$g9uind pe Lr', r'r...!-" 4t, ecoste eou&tii cu v*lorito date ileecuafia (2.b) 'ji exptiAitini.t in l;,, lz, . . .'/"

-;;i;i;";" ''

l : x]ta-J:; v,:**. - +1VKt

Yr: - x"!n,:Jur %: -z-+c--v r(2

I: _ .. It/., - V, ,. ],n,_v : ^"__j_; r" :

, l . . r7 ' K. , -

,^t)rin insum.lrea dtbitelor. mohre. l/r. l/. . . . l'" rlin ccualiile (2.7 . . .. . .(2.9) rezuttd uua rlin formele ecuaf.iei'vap'orizI rii la echilibru :

YrtY"+.. .v" : r : i ro2,o, (2.10),!, -11 .

| +t

ll' Kt

, . ln motl asemlnr,tor se tiblino qi ecualia (2.12) alin tabelul 2,1, cu de].sobirea c[ in ecuatia (2.6) Re i;loc;ies"Iafi;tili{air,-.ll % cu vatoritetlate_rle ecualia (2,5), dupfl care ecuaf,iile

""*pu"iirru se expliciteazl in

i" *".,ktir},11[ffise obsin ain ec*alia (2.12) pri;,,.***""t€rmenilor cu -t, iar ecuatriile (2.1S) qi (2.L6) din ecua{ia iZ.tOy prin implr_fire cu F, .trl fiind consiclerat egal cu unitatea (.F : Ir + .[ : 1); in ceea

(2.7)

(2.8)

(ae),

. Este e\-ident cl, h c4zul ancstccurilor ideale,.const4nta de echilibru I(, se pmte ldlocuicu Eportul PtlP (v. ec. t .r t , r)

38

cc Driveqte ecu&tiile (2.1? ) 9i (2.18), aceBte& 8e oblin prin sclde,rea ecualiilor(2.13) ei (2.15), respccl iv (2.14) ei (2.16).

'Iab.lul 2,2.

l-4zurilc }osltUc ls crlcolul vaFlrltdlll lr rrhllllrlu

Parametrii lixati Parametrli calculali

t. Dcbitul ti compozilia elitncntlrij2. TcmD€ratum dln separator,3. PrE6iunca din senorator P1. Debttul ti compozilia alimentirii2. DJbitul unei laze (Vsau/-)3. TempeRtuPa din sePaEtor ,t. Debltul Si conrpozili{r alim€Dtiirii2. D€bltul urel late (V sau .a-)3. PRsiunea din s€Parator P

(I, afir) 1. D€bltele tazelor ln €chilibru, $ y2. C,ornpozitiile fnz€lor !,ri ni ct

(1", cm) 1. Prcsiunea din separator I'2. Compozitiile lezelot hl echilibru yr gi 1l

(.1.-, roi) 1. Ternpemtura din s€Farator a' 2. Conrpoziliile fazelor ln echilibru gr ti jrl

(2.2r)

Ira rezolvalea ecual,ici gerlelale !(t",P' l '):0, conclettzat5, prinformele (2.11) . . . (2,18)

-se disting tri ' i cazuri' toate fiintl intilnite in

practica indudtri&ll (tabelul 2.2); in toal c t'azulile. rlebil,ul qi compozil iaalimenttrJ ii (-F, cn,) l,rebuie str, fie cunoscute'

t.l.r. cAI,|ruLUL trDBrrl.lLOR Dn FAZI: V il r,

Conlorm tabelului 2.2, in aceastS, valiarlt'L se tlau tlebitul qi compo-zitia alimentlrii (-f', n r), temperal,ura 9i presiunea sistemului (l Si ?' re"\-pectiv I{,) qi se calculiazl debitele celor doutr, faze la echilibl u I/

'qi -t''prec,rm gi'cb*pozifia, arestora 3t1 qi or. ln acest scop' €cualijle (2.11) . ' .

- . . (2.18) se rezolv{ . in V eatt -L.Daci se tlesf5qoar[, suma din ecua,lia (2.]3) qi stl ortloneaz:I, termenii

ocualiei alupi I/, se oblile o ecualie de gradul (c-1)' unale c reprezint'i,numdrul ttd compolentb. Astfel' peltnu un amestec de tloui, trei

'li qat'r-u

componente se dbline o ecualie de grarlul ttnu, doi, respectiv trei, in }/

[25] :

ArAr(ao, * rcJI -1- i . ror - f A2roz:0 (2.19)

ArArA" (ror*l nog*oou)I/'* [-4r,{r( oo.* ror) lAsAs(rnz*ro) + (2.20)

\ ilrA.r(no, * roJl.Ir -1 'l rru, I A"ru" +,43nor : 0

ArA"A"An(x'' j ao"{ no")- xon\Vx * lArA"A "(rot

.| 'ro, * roa) *

+ ArAzA 4(aoa * rog * ron) | ArA"An(roz + xros + fl04) +

!ArA"An(xor 1 oon * ror)l V2 | lAtAl*nt + ro2) + ArAN@61 * a6s) *

{ .Ar-4n(ro, } oor) * -4 zAr(ro2+ c.1o") } AnAn(xo, + r04) +

+ AsAt(aos -l ron\')V * Arto, I Arnon + A snos + A$a4 : 0

untle : /.1 : Kr - l, i:l,rr in ca,zul particular al amestecurilor ideale.at : (PJP) - r .

39

I)in aceste relatii sc obser l."i --ci

oxistl o ordonale sistematicd, inscrierea ecualici vaporizi,rii in ectrititru, torr"; ;;;;;li a acesteia tiind.un pol inorn de gradir l ( r - l ) r rr | :

ac-r l : " - r1 a,-21-"-2 i . . , f atv i i . . . - , -o l I '+uo:0 (2.22)

Co-eficientul a, al tclrnenului crrrent cofi.stl clintr_g sumii dc tclmeni,num.irul acestora calculindu-se ilin combiniiri ac'Jetlrne"t, luate cito(r:;1) arlicE Cj+r. Ace;ti coeficienli sint alcituili:clirr protluse fi_Altuate

tle (, + 1) or.i ;i inmulfitc cu t!

"o; luate de (rif l) ori.

':" ..j= l

De e-\gmplq' leltru amestecul tornar, sc obtrili urliirtoarcle e\presii :- coeficicntul lui I'2 art, un uumi.r'de t"i*.,ni..e-gd "ii- ftTi:^i,ial crprcsia acesttia va fi:

a, - ,1,-{r .1, ( , r .u, *- * ,12 . l - " i , r ) , . - A, . l r . l "

- cocficientul lui lr ar.o uR rium|i'r de tef fieni cga,l.cu ',C!+r

_ B, iir,tr cx_presra accstuia va fi:

rtr: tly.L2(.xu1+,?0.r) +,{,.{r(.u01 + Jrr) + _tr.lr(,rr, f .r,u)

- ultimul coeficicnt arc un,hirmilt de .termenipresia acestuia ra fi :

egal iu 4*1 = 3, ial. "t-

oo : -,{rJor I A":ror f A"ro,

Rezolvalca er.ualici gcncla)c (2.22) coosti i iu gfts ,(.a l. i idi ici lr i lol, poli_lgpului rle gradul (r_li in 1.. ilintre ;";;i";; i"iiiii""z,i numai a,cearlddcin;, a t.i J/ care are semnificaf ia fizicill{i;;iil; y:"10 ; 11, .Iuo""u"",la vaporizarr.a i. r,chitil'u. tracliri, ile ;;fti; i;;i',.

"uio.irr.l i.tre 0 qi 1in cazul particuJar' }' : 1 ; irr.caiul g"r,*{f .i"A i; > i,' 'f . tO; ll.Irr cazurile tirnitr'r, Iz : o, rtsp&tiv r. :i,

""i"[il" (2.11]). . .(2.1s),

se transforrnf in ecuafia punctului lde fierbe.e j fr*',:1, iar (2.13),

(2'11)' (2.1i) ii (2'r8) i' ccualial punctului ae ro.n !_(ro,)/di) :1. Acoastainseaurnir, cti, pentru o presiune datti, ternperat_ura'-d'e fie.rlxx,e coresprmdetemperaturii de. 0 proientc y.?p-oril;t, p6 crrrfra iol". iig. z.+y iu" turn_peratura de rouri, temperaturii-de l00'piocente

"rp.i.i;;t pn curba.vE.

Pentru urr amestec binar sau telnar, valoarea lui li se obline tlirect(filir incerc .i) prin rtzolvnlr.a ",.ua1iitor' f'Z.i6l t, fZ.Zoi ir.. subcap. 2.21.Penlru amcstecuri cu palru Dr mar multe colnpolente calculul lui l/ setace cu ajutorul analEci uuinerice_:

-"t a,

-ii""""ii"ifoi- succtsive, saumetorla incercare_eroa,re. metoda Newtonlitirpii_"ir,-

^"i"aa ini;.ihixiiliuiare t'tc. Pc lingii acesteao in literatur.ii o i,,t ̂ prer"irt

aie' ;i unele rnetode

40

I

empir ice sau ,senriempilico nrai simple, cftr e pct rnit o t,ezolral.e nrai lapidita problemei, darcuo oxactitate mai nrici, t6lf f, fS, 1Ol. Cutoate aeefteaerezolfa]'ea, I)c (|alcrlator a ecuatiei -\.apor izlt i i irr cclil ibr rL folosincl unadilr metodele a,lalizei rrunrcrirl r t,pleziril i rirlcir ,,t,ir tlai lapitli i ;i c>iuc1i.Itt ,con t itrrru e__"e prt.zintir ulele nietode folosite culcnt jrr i,alcrr)rrl rapt>rizi|i i in 0c.}il ih}rr. I aintc ins2i de a se tr.tce la calc[]ul efectir r ralori_zi i r i i l r ' rb i ( , s i r . r . r r . l i f i | r ' d c i r . r | ,o ( l i1 i i l ' . ( l : l i r . (k. l cmpel l t i j s i p l , r -siune, amcstccll {)ste intr-aalc\,i.rI par1ial raporizrLt. lrr ti.cst scop se i.al-

- ;,':':-;,:.ffi:::;j"1"" "" "il j::.,H : ;:,nrai mati clecit unitatt'a.

ll1tada Lncercrn'e-aroalc. ,\ceaslij nretoilir constil in pr.esupunereasucccsil' i, dc.'r-alolli pcnlrq l'-sau -/, sau Dentrtr raportul yj, piiiL cindpartea djeaptzj a eiua{iilor (2.:l l ) . . .(2.19) cl,r.irre cgnli cu part^ea sti]rgi,in Iimita unei crori inrpusc. Aceastri nretorli de calrjnl cstt, f,urroscutf.sibnumele tle

-mttoda t.lasicil fi u ,{_ost rtplictl i, pr.rrlru prinl il.rtri. lt vapori_

zaref t i l r echi l i l r ru. r lc Kalz : i Blo\rn [7 l -l ' ie de exemplu ecuat i i lc (9.11) l i (9.12). in act ,st caz:

- ..7. So ptcsupunc pt:rlt}u l ', lespe(.1iv _/,, tl irr pnrtea dr,r,rr!1ir u, r:tlordouii et:ualii, o valoarc Y :1't, rr:spoctiv L - l,;.

?. Sc |a l r .u leazir r .xp}csi i l t . (s nr( .h ' ) r l i l l pat t ( ,a (bcantr ' i f t r . r .uat i i lo l . .rezul(atele obt inulc l r .p lcznnl i r rd \a lor i le calr 'u lat , . 1" , s i 1, . r .

. 3. Dacii l^l-", L-r, I ( u, re spettiv lL",- Lo,| g e,, pr.esupunerile dela punctul 7 sint corecte, iar calculul sc consideli terminat ; in-r,az contralse fac noi presupuleri dc Iz sau tr qi se rcia calculul de la lunct,ul 1.. Dir experienli a rezultat cii, pentru obfirer.t,a uncj bune convergente(o rezolvare mai rapitll,_ d tr-un xumlr cit nai mic de presupuieri),trebuie si, se tiri, scama de ulmltoirrcle:

a) ca priml inccrcare sii, se considere 7:_L, respectir VIL:I;

- b) in cazul cind I/ calculat ( I/"), respectiv /, calculat (L"), rcznlti

mai ma,re decit Ir ptesupus ( l'o), respettiv I pr('supus (Zr), in ur;dtoa,rearncereare se va presupune pcntru I/, respectiv -L, o raloa;r.e mai maretlecit cea calculatS,:

_ .c) in cazul cincl. 7", respectiv L", rezultit mai mic decit I'r, respectiv-to, in urmdtoarea incerca,re se va prestrpune pentru l/, redfectif, Z' ovaloare mai micd decit c€a calculati.

Calculul concentralijlor fazelor la ecbilibru (r, qi g,) se efectueaz|relativ simplu linind sea,ma rle rleducelea ecua.tiei (2.11) $i de forma celor-lalte ecuafii. Astfel, in ecual,ia (2.11), fiecarc termen al sumei renrezintddebi tu l molar V., , Vn . . . / " c l in comporent i i 1, 2, . . .c in faza-vapor i .ln acest caz f t . 'ea. i .3\ ,

-

vt v, v"A, : - iU-- - ! . . . U": -

vyy

4l

finitttl xea,rna cir, t,t'Ic tlouii f:rzt. vapoli iii lichitl, sinlr la echilibrururnoerrl,r'al iile fazei lichide t'trzrtltii tlin rcta,tia geuelall rle trchilibru (r,. ec.1.11. b) :

. _ l t t . . . , l lz . ! t .' I{, - _h-, I(

"

-{.ct'sttr t,ont'etrtlalii sc pot t'u,l<,ula li din ei'rtr'!'iile do bikltr! rrratelial(2.1) . . . (2.5) :

Da,oL penlru c&l(flrlul vaporizirrii irr txtilihnr sc foloselte ettuatia(2.12), atunci fiec*r'rr tcllnen :ll $urnci lepr(,zintit debitul molar -tr, Lz . . .L"din cornponenfii 1,:1 . . .(, in f:lza lithictri, iar conce;ntratiile se caltruleaziastfel :

1,, t" L"

L-Lt ,

y1 =- I i t . t ' t i , !12.- I i , : t2 . . .?f " - l i " : r , "

sall :/".r;' L' l, ';,,," L,

. . , t l , .I 'L- I"L

I . ,v L"

t ' ,L

Lr (rouatiilo (2. t:J) .si (2.fa), fiooalc telrnen al sumei reprezintri tocrnu,iconccnt;ratia r', ial. in e(fuatiile (2.1l-r) qi (2.1i'i). (:onccntla,fia, i/i.

Exemplrrl 2.1. Sir se tralcultrzc rlebittrlt 'rrrolalc I'si /, si concurtratii loaoest,ol'a l/i ,.\i rr la \.ir,porizal ea gazolinei tlin tnbclul 2.3, Ia presiuneaP : 18,2 lrar ;i ttrrnpelal,ut :r / -= 57"C. Calt,ulul $(' r-ft fa(re cu lelt{.ia (2.11)[tabolul f .i] 1.

7 ob( lu l 2.3

l):r lr ; i tozul late r)h.! trule l { , f lk{r l t l l v{porlzr ir i i in rt l t i l i l }r din rxcnr} lnl : ! .1

I ; : 1(Xl hnol /h S| prcsupuue: l ' , 12,$5 kmol/h:/ . ' - . 87,05 l i inol , ,h; ( r ' /1,) : 0,1488

- ]'.r,n, - l'r .. -t';r;" - l,-"

"r -?; r . ' " . : r , . l

1' :18,2 |J l l r

l i i

c2ceic.,rC.ncs'lbtAl

o ,011 1 ,11),O7,{ 7 ,40,1187 :) l t ,70,152 11,,2{J , l7r 17 ,30,1?3 17,: ]1 ,00r) 100,0

2,4a2 ,: i6

1 ,130,98O ,4r)

v:12,95

0,19191o,1819t)0,429110,087130 ,075920,034461 ,00052

0,0186:-,o,0579.10,380750,16165)0.18?450,193611,00000

10,2$3,1411 ,127r),5:190,4tl i r0,1?8

17

][ataila inrersect'i(i ar bisedoaree. Danri inceroii,r,il(r efe(:tu:rt(] (mininltrei) au conduR la rllori rrrai ma,ri gi mai mici .l-""ii "iio*rl*

reali, at ncimeloda incerclrilor $ucceNive poat'u ti .r*pl*i" t l-,",' ",,,,

,,.1o Ii,i i, ipril i i igrafice. In acest dcoD. intr-un sistem d" ";;"i;;;i;

,.""iunlau,u.,.crr I.p sau-L, pe abncisrl, si cu:

- j- 1''r*l . : , I tft. respecriv /." i

"+-,

pcor,(tunati i (r..c(..i 'K,- ' r :J( ' -

L

2.I l s i :1.12) s i r r r cu l ' , $&u / ,ppc absr. is l 4 i , . , , i / t - , r"

r i ' s J;r ' '

f t Yl l i ' -o i ' *

t ' t ' ' ' *0""-

' " 3, r, - 1lJ(, _ 1) ' pe ortlolati' (Y' ec. 2.1 'l f i 2.15) se conxtlr-

rcsc,. pe jaza valorilor presupuse 5i a celol calculate, crtrbele cletorelare._h oiec{ia pc abseiil a p-unctellr u" i,itir."ifi" ,ilcestol curbe t,udreapta bisectoar'e ltig. l.Z, a), iespectiv ""

pnrat,,lo i""ni)scisti (luFii. plin

f#::":.:Jd,-TXXil1""*llilJ ulritatea lrig' c'z' rr)' rcprezintr to.':r:r'i 'a-

ln multe cazuri. solulia poate fi glstlr.i rninlai rlin tlouri iuct,r.ctrti,intrucit s-a constatat Ir;t iu,, iu,cooril.iri"' r.ig"iiir,,t"l, ral,ltut (r,/v)(%lculat var iazii. de r.o1e n,r t 'ri,utt o or i, iint", ';l

,,;;;;'i ;i r l_,'r ir fi ""u1iri_lIn acest f.l, diri doui, incercd.r i, ,";;"I;-il";; ';ffi;i; '

tg r1lir"i"ii,""iiJi"igii.iii,; p""i"c{ia pe abscisd, a O",n$ii, Jli,l?llX",ltie alintre acerstir dreantl ii triiedtoare i.epieri"ii;;#;;;ut at ii aralor_ttLui (ri y).[fig.2.2, cl. Defi punctulcle iiter l" i"*It.J.innr"a se poateobl ine tti prin extrapola,rc2. d ispl ei l.oFpe-ctive ftig. Zj. ;i p"" r ru obl incre:runci valor.i cit rnaihar.te ^e

ricomanidi .* ""ti.tou,l

-p,in"te ale d;.eptr,i.raspectiv cele douir, valori calculate pe baza

""fu"-aoij' pr

"*upuner i, si

^T-pI3*':9.dq o par.te fi tre alta a bisecio-;i. A;;;;";-airr, mai mun cucrt, nu irrtotdeauna, variatia este liniartr,. Uetoaa estelJusi ilrteresantlchia. qi in acest .ltim caz. heoarece inOicii rapoiiut ce iri,'ir.riu p""*.,p..,* iocea tle a treia incercale -

Stabilirea r.alorii reale a ra,portului Gly) .V}n interpolare se poatcfacc $i anrJitic. Acest mod de-.r_ezolvare prezintd, ilteres practic mai alesin-cazut cind ealculul vaporizirii ir ech i'bru;;;;; dril""ul calcutatorului electrouic, pe bazil'unui. program. tn alcst sens se not€az[ cu -y ra-*:gl.(^z^/I_l plesupus.Ei 1,u -y

raigrtu] g-l|)_*r""iui-li"se soie ecuatriaorepter ce trece prin cele (loui puncte : lgJ' lgT, gi lg-Xr,'lgl, (v. f[. t.d;;

lgI-1g& _lgIr- lgIr

lg J * lg Xr lgJ, _ lgX,

Acealti, ecuarie poate fi ailusd Ia formele:

(2.23)

(2.241

43

tg(x/x,) rg (X,lX,)

-

unale,

' Y tx\n- - - t ; IYl \xr lt l : lg ( Iz l I ' r ) / lC 6zlX ) .

(f),

tIl\V ' t2

I t - l\i/cr

vc2'Lc2

vt j 'Lc1

l?t . -

_t:lv

"1,-t!

t;'6 t -:1.,_

t ;" t'.t i

IL\$/c1r- lV !c2

2

tL/vtn

1/t \ 2/Lltutpl \v lpz

t+6

Fig: 2.2. Interpolareq grafici h coordonat" i""!l1lg**"

(a ;i D) 9i ln cooralonate togaiitmice

^"-^I lTt :" t ' l i t ld. cur 'ba de ecuat ie,(2.2r) cu bisectoarea I : . f r rezul tr ,aDscrsir, puncfului pentru care (L/IZ) presupus este egai i" (tlVl calculat:

i:'G)"'":(,?-.Currosr:ind acesL raDolt *j

^.."gn respectivX (L+V:I sau r+F:1)rozull,tr valorile reale ali lui ir qr z.

44

(2.26)

- O r-alilrrtii a acestei metorle corrsli iu irrtt:r,scrrl.i ir bise{itotl,r,i cu culta!9 pr,talnlil i dusii- prin ccle 1r.ei puncte de coortionat.i,.

'I 'o, , l,r; 1, r",I. qi l-r,r, Ir"" (v. fig.2.2).

Paltbolil t,arc tr.ecc pt irr rcle tr.ti puncte at.r, er:llatia :

uncle, -I ;i 1- sc refer.ii, r[r. data aceasta, la I', rcsptctir l-..I)in.intersectia curbei dat:i de ecuatia (2.2i) cn bisecLoarea rlati tle

ecual ia I : I t czul t t i e,cua{, ia:

, {J:+(a-1)- I+C:0.

I ' : , l ,Yr+/J- I+C

1-r :,{Ii + 1;-r, + C

I ' r : -4-1:t + IJII+ C

I: : /jri + _rJr3 i' c

_l _ ( l - r . ) - r ) ( - f r -_Y!) - ( f , - l r ) {1, . _\ ' r )(-Ii - J,") (Il _ .r!) _ (xi _ -t:r ) (r,_J3)

1, _ (r1 I-') - lt('I?-,I:)t - l -

' r l - - r l

C ,- I-r - ,{-Ii - 1j-Ir

(2.?8)

(2.29, al

(2.?9, b)

(2.2e, c)

(2.30 )

(2.31)

{2.32)

--_ ,ll lblhsl coefirie_nl ilol l, .B .)! C ilin ccrLa{ia (2.2I) so facc prinrezolvarea sistt.mului tle trei ec[afii de tipul ecua{,iei (i.22;, rezultat'prinscrirrea sncccsivti a acestei ecurlg,ii _ pgntr:u trei li,lori fr" oUllnute 'prinrezrilvalea ecua!ici .r'aporizirrii in echililrru (2.11), pe lla,zjttlor trei viloriprcsupLrsr I -r, :

_ - 1.1:.,t] l

-,,,",, i ir lelse,.l irr Ir intctoarei cLL tur.bil d(:sct.isir ln.i[ ecualin (2.22)

s r'r)l l([ci l t i l "

\ ' i l l l):U.r r]rt nr?Ii c\acl,i l a lui l, 'se r.eColnattt l i i , Ca 1i in cazulec':tt ici (:1.13), ca irr 'r 'rci i ' i l t , sti ,sc tacir irr a;a fd iru,it cele 1r,ei pinctc sir, sell!.":rn ,l i u prr,r 'tr. ; i_rlt. alt. l :r, bisei:tua,r't i . A|cst lucr.u cstc u;oi t le lealizatdil r ' . i se ti l le s(.iulra (1. , r ltst r.r-it i i i l t , a,D ,si c prczent:Lie l it inceputul met,odeiin{r0l (iu e-('r 'otl ( ' .

,11'l..t l ,r I r!,,n - l!nphs,u. -\.:t,rt:t ir rI1-.todii so uti l izcDZL in moal cur'entP: ]: ltt-. i!: l"1' l l : 'arcr

iulrt it. i I erl lc l- tt t:cuafiei politrotniak: (2.22\, cuprinslr i l r i r t l r i r l ' l l l r ) ; l l i ' i r r ( t r . r r l l . lo lzr i la r . . r1. . r atr_rr . . ( ) Drezf l r tare dct la, l iar iO t \ feslet Inr . lor l ( , ( . { l r ' l t I r .zr . t r la l i r i r r l l_rr l r t ' ' t . : t t , r , l ) t r t i ro i .enl i tZ0l .

.1|:],. i l rc irr irr

,t1)nsirir.r.rr t ir. c:ua1i|, (?.1?) a vopot,jzi lr i i in cchil i lru,Ui t tur l l l ( l ( , , . i ( r ' I t ast f r , l :

i,,, "r1:.*i,"i,,li.ii",,iputrc

o plirn,-r t':tlo:rrt' I/, lcntnt I-, r'aloare ce rpl,r'tiuo

7t

Fig.2.3. schcEa logicd a alsoritmulur ";:,:l;l;i:- ""de

NMt reptarlntd numttrut rnaxtrD

46

lo Frnci de foud

Scr ie ,v j ,x i ,Yi

0upri NMI nu s-o

?. Se calculeazit funclia J{ I-r) 1i derivata ar:esl eia /,( l-,) :

" (111 - t) rinf { t , ) ,s,?t t i t ' ( t ' I r ,

t ( l { . -1t2"f ' ( t - . ) " - s, ; [ t ! t . (K,_l ]J,

I)aci,-modulul funct ici fl I-r) oste egal cu zt,ro itr limita r:nci eror.i im-puse (i"l( y,),1 < "),

calculul se considcrii tor.minat. ln caz trxrtrar se pre_aupune o a doua valoilr.e politru I yz), r.alcrrlzrt.i cu rela{ia :

r :z: v i -#,*

(2.33)

(?.34)

(e.35)

telul ulmitor:dc liorbere (lr)

.cu carc se vcrificli din nou condilir l.t(I-r) i.i:.,\pliti lrta sucecsir.ii olltpt il:i i2:til co_n(luer.. I a.sird. rtt, r'rrl,,rii t 's. l '., . . . [.;n r.arn (,onvelg (.me="'n+,-"1

,"_1_l]1Ji a t i I- (vdoa_re pcnhu- c,r,ro f 1.,) sau Il/,*, i,-,1 ( "rn rrgu'a z.;t cNte l)rezentat,-l schema lOgir,.i :r alcorilmulLri \cw1i; -

Saphson.

2. 1.2. (iAt,{tul,rl, 'fE}IpFlIltTI'IUt lI t 'tt}:stuvtr

-,- .Ig1!1i-"q1"ulul., plcsiurrii _sau temprrraturii la care aftr lotr ops1atl.<rc lapo zare in er.hilibru sc folost.sc acclerLqi rclatii (2.11)...(l.lg) du dt:o-€ebit€a oi, de rlata aceasta, fluxulile I. fi , sinl cunoscute. (:a necunoscutiaparc consta,nta de echilibru fie d.rtor.itir nccunolsterij temner.al,urii ,(cird ,, esto tlal), fie |ecunoaqterii pesiLurii l, (cind ,'esto O"iJ.'i,i *i}rU"f"eazuri. rezolvatca sc [ar.o prin inct.rciir i slt(.{.r,ri|r, ca la IIrr|l.tr.lc dr. fir.r'bere$r ( t ( ' rou, ( .v. ec. . l . l , - t ; i b) dc; i_er ist i r ; i a l t r .nrctor l t ,nrai conrct .gentocare sc prctcazi la folosir.ea calculatorului [20 l.

Penlru ubl . i r rere: t l t .mperutrui i , r . r l r . r r lu l r i r . r ,urge ini/. Se prcsullnnt' o tcmpcl, roud, (r,) ale arrlestrrcului.

t empcratrrrri irrl lc l er rrpt.t al trrilt..;i tlO roui (1,)

_ 2. L,a presiunea ctatii rii l Lernpel i)l,u]'a prc$ulru.\il st, citesc sau se cal-culeaz:i constanttie de cchililrru-, .K,, r.rr r. s,.irrtr,xltr-r. irr t,cur]ii le

""*p.r"ti\a;dacX acestea se vorifi<rir in lirnit* 'trr.i

{.r'rrri irrr1,Li..r., r,alcniul sc tirnsideritexmi-nat iar', dac-i ut, se rcia- c rl lr, i i 1rr"i,rlurrt-r,, i ie tempe.raturf.

oalcul*l presiunii derr.lge irr rn'rl as.'riniit'i tu rleusobi.ea-cii se facll":ll!Lr]9"i:]n!"esiYe rb plesiule pirii cind ocuatriitc vaporiziilii in echilibruAe Ter l I lCa l i l l l r rut i t l tn( . i q lOI l i tnDU.{r . .

DacS la P constant se calcultaizji fractiR vaporiza,t', l-, p(ntru diferite'tempela,turi, cu urra dirr rclatii l(,.(Z.ll)...(!.1i), qi se'repiczintl grafic,rezultd, ala,-numita ortird, dc .l'nporiz,are ;n echilibrir ,'sau cur'Ua ffE 1fi!. Z.l)jtem_peraturilc extreme rlc acestei curbe r€prczenthd temperatriia ddfierberc,. sau t-cmpcratura de.0Ji, vaporizat, ;i temperatura ile roui, sau191pl.-rt. ",

O1]10"" \ r,porizat. .Deci, _pentriu ameetecuri O* co,olioriiio<rerr.rutt,. curba, vl) se loate calcula a,nalitic eu una din relatiile (2.11).-. .-..(2.18), cu condifia ,"unoagterii constantclor de echilibru a-1" coorpoieo-

17

telor amestecului sau, daci, alrestccul se tonlporti, ideal, a p}esiurrilor r)eTapoli. Aceasta, spre deosebire de curba vE-a fii"ii".jii:'"1_prexe (petrolgi fracliuni petroliere) ca'e se determir[ ""p.

il;;;;i';ar] ." ,.ur"ur"ari,

I r ig. 2. .1. Pozi l ia curbei IE a nDui arrrc5r€ctalS dc curba vrpodz{rii ditercnlirle.

V, f roct ioV, procenlevopo.izot '100

1

lcu diferitc metotle empirice bazate pe alte culbc ajutXtoale (curba STASqi curba PRF - v. subcap. 2.3).

Bxemplul 2.2. SX sc calculeze presiunea ce trebuie m€ntriliuti nivasul separator de faze pentru ca, la t _ 5?oC, raportul f;;-tlz;

TabeIuI 9.1Drto i i rczrrta(e obrinure ra car(uh rap.r lz: lr i i in cchtihu .rn rx.mDll l g.?

C.om-

F : 100 ktnol/ht :57'C;

se pFesupuncP:12,2 bar;

Rt lI

vlL\ :0,1 3: l ' : 42-13:

L

vlUa:

ilCl

I:rot - Vl

sau

crc2caicnnC.aC"Total

0.0,11 4,1 16.070,07.1 ?,4 4.1550,387 38,? 1 :52S

i;ll8 ,13:3 0,2883

0,08968 0,005580,13204 0,031?7o,48386 0,0316520,11746 0,177130,11626 0,274280,06070 0,254?l1,00000 1,00000

3,145,76

20,384,954 ,90

42 ,73

il;"i:rf",frT:r",.-ea gazolinei prezer:tati' in tabelul 2'4 si rie egal

0alculul sa fdcut prin lnc€rcd,ri succesive cu ajutorul ecualiei (2.11),A rozultet P - 12,2 bar (tabelul 2.4).

48

cq

gcuf9

Dupii clrn s-i! irrltat (-\'. e{r. 9.1$), perrlr' atlcstct'uli lritr111.", 1r.ra1i,ruporizatii trz se po&1c r.:llcnla rli|r't.t }r.i crplirit ar ra tcualiei (9.1g) ilr i ' ;

y: - -1!r jor--r l : i i r l : - - { , rn l - { r ( I - . lo)

?.:. V,ll,ORlZnltltl iri ECIIILIIJI|ILI A rlllttsl'ECutttl.0ltII\ARrt ;r TEttNAlrrl

-l t,le(:fot | ,'o") -l r -{:( ! .3t .1

ulttle : .ir,, I cpt ezilrtii tt lcl izr, rnoliu,ri a, contporlentului nlai Tolatil in fluriulde alirncrrta|t-', itt -li =- 1i, -- 1 si],u cu (Pii?)-l cirrrl amcstccul se com-portr"l, i(lcal. l)a"r.ii sc sclirL t'r.uatiik) dc biiarr{ matelial total ;i pe (oluponer!_tul mui r.olatil, in julul r-:lporizatorului, cinrl l- e [0 ; 1], rezulti :

sl

1-=t- ]_t

. to: l - ! l r L] : - t ' l -1, (1 - t ' ) . r

(2.3?)

(?.38)

urrde, I ;i r r.cprt'zirrti, fractiile rnolarc ale cotnponentului mai volatil incele rlouil faze la crhilibrn. IJ-rplicitintl ecun{ia (2.38) iu o;i fJ.cinil ir_rtocuirea y .- -Kr.ir }r'zrrll,ii, :

- "n-tr/1 + I

(2.3e)

(2.40)

(2.1L)

419

r(.trr - 1) +1

- Rcpetind calculul qi pentr.u componerrtul mai pulin rriat,il rezulti, o

rela{ie sintil:r,r:i :

DacX amestecu.l bixar esto rreicleal qi nu se cunosc constantele de echi_libru ale celor doui, componcnte, dar i,e cunoast(, rlrrba t-.r-y a binar.uluiconsidera,t, stabilirca lui 7 se poatc flce prin rnctotla grafici. Astfel, daci,se urmlrelte stzlbilirrra fractici vaporizato l- din :lmestecul binar do con_centralic ir., la o tcrnpelaturir I cuprinsii intrc tcmperaturile dc fierhere gidrl rouir ale arnestecul[i, plir t,el)]poratura I se thce o paralclii la axa abs_cisei, care intersecteazd. curba de echilibru in ptrnctele ]{ $i B, iar velticaladus5 prilr lo o irrtersecteazii in punctul C (fig. 1.5). Rezultil rI, scgmentulJ( l . ro - r , iar segment l l l j4 l , g - . r .

_ nrplcitind ocuaiia -(2.38)

in- l- qi l',inind scama de cele alori segmentedetermina.te pe cale grafici, rezull,ir, :

n ro-r AC

y - .x ; lE

a-c.?50

l : : Ino-fr . : IgA n AR

cind Fe [0; 1] .

liiA. 2.5. Hezolvares AreficS & vaporirdriitn cchilibru pentru amestccul binar.

r0 y 1

. Calcnlul tracliei r-aporizate l,- la amestecurile ternlur, se f*ce direct,prin rezolvarca ecualiei de gradul doi (v. cc. 2.20) luind in considcrar;acea valoatc, ,', cate &re semnific!,ie fizit ii.. lr e f0; I | (v. exemphl 2.10) :

ArAzAsYz l- fArA "(no,

a flns) -.1- ,{g,4r(rrr2 l, .r,,r) + ,,1, A.("r0, * r*)l l/ *-l- .llrebr -j

- rllbs.l ,,l3ror : 0

tt2

(2.421

(2.43)

2.3. VAPONIZAREA l\i tsCHILIItNIr A AUI'STE(TTRILOIIcottpl,ExE (pETnOL $r UiACTIUNI PETROLIERD)

, Cqbq $3 vaporizare in t cbiliLn u, s:tu cur.l)a VE, a ar estecurilor com-plexe de hidrocarbtri (petrol ;i. h.rr;!iurri pol,roliere) rcprczintl eorclatiacea mai lmportantt in cal('ulu I tehnologic aI coloanclor de rlistilare primail,sau. distilare atmosfericl (DA), al. col6alelor tle distilare in vid ilVJ aicuptoarelol tubula,re, al preincilzitoarelor cu schimbare de fazi etc.'CuaJutorur er Be calculeazi temperaturile de la virfui celor doui, tipuri docoloane, temperaturile talerelor de preluare a fractiilor laterale, tempera_turile de intrare in zonele dc vaporizare ale coloanelor iie DA qi Dy,iem_peraturile tle iegire d,n cuptoarele tubu_lare etc.

Aceastd curbd, se poate obline fie pe cale experimentall, fie prin calcul,cu ajutorul unor metode empirice, bazate pe culba ale distilare STAS(v. subcap. 1.3) gi (sau) curba pRF.

50

l)e;termir]a-rea exper imentald, a curbei VE se lace cu ajutorul onuitparat de echilibru dc o construc{ie speciall. a clmi schemi principiali,de funclionare cste pezentati, in tigirra 9.6. Confor.m acestii scliime.apa,r'atul este alirlentat continuu cu petrol sau cu o fracliune petrolier[,pontril citrre Ne ut nrire,,qte stabilirea curbei y]t. Alimentarea se f*cc cu

Aline nt,rre Teaanorretru

- lzoLo! ie

Fig. 2.6 .Schema principiali dc tunclionare a aparatului de d€tenninare e curbei VE-

ljutorul nei pompe, intr-o scrpentinii previ.zttii cu ilcirlzire electricifr fi$tem (te lcglatc a acesteia. Fi\ind iJi menlinind constanti, (+ 0,25"C)o I elnpclal uri cupr ilr.[ i l rl r o 1 empet al ur il. de fier bt.re xi rle roui ale ames_lecului ce (,orsl it uic flu-rul de alimcnl are. celp dou:.i faze la eehilibru (vaporisi lichid) forrnatc la tcmperatura fixa.tii se scparii int:r-un ras separaior :ra3.Iapgr'i ptli8eflc st,paratotuI.pe ll parlea sup(,rioat.i.i. lrecc prinll_xncono?nsaloT. undc al.c loc l) eondcnsar.c I ol all-r r vaporilor. condensatul

'ezultat acumulind*-st, in

'asul de rtistilat, iar tazi tieh;clii .urge prin

circlerr liberi in vasut rtd lichirl lezithat. I)".,i "p";;ii;

,o ,"p"tii $i pentrualte temp.eraturi cuprinst' intre temperaturile-dc fierbere 6i Ae ioluA ateallnrentilrii si fle reprczintI grafi| va,ria!ia proeentullti vaporizat eu tenr_peratura, rezultir, tocmai curba dt, vaporiz:rrt, in echililrri a amesteculuire.rpectiv.

. De;i-aparatul sc utilizeazi pentr u detet,rninarca cur hei yE la pr€siuneaatrnosferic5., el. poat_e fi folosit, cu unele modifielri, 5i pentm deicrminlrila Dre8iuni mai mici-- lntrucit deteltninarea cxperimentali a curhei VE necesit A un apa-rat destul.de complical, qi ul

-timp lung de cxperimentare. lfiecare puict

experimental al curbei necesitii 3. ..S ore), s- air elaborat diferite rietodeoqrpirice de calcul al culbei de vapor izare irr echiiibru, bazat.e pe curbeleS'|AS Di PIiF ah trac!iilor respectlve, rnult mai ulor rite ob{inui.

2.3.1. 'IRASAHDA CURITEI vB I.A PRI]SIUNIIA irruosr.unrcA

- Cele mai utilizate metode de caleul aI curbci yE la presiunea atmos_feric[_sint : metoda Piloomov si.B€iswenger [1a], metotl-a Nelson [9, 10],ggto$, tlt1e3{cicov 5i Smiclovici 1rr 1,'metbdd'Maxwell pa1 qi m6toa:;Ealmister Ei Okamoto [3.l.

_ ._ {ytoda,Pirgomoa pi -

Beiswenger. Aceastd metodl se aplici produselorperroriere ale ci,ror curbe de distilare sTAS in domeniui 10..-.?0% dis_tilat se apropie tle o tlreapti,. Cu ajutorul ei se poatetrasa curba cle viipori_

4' l

ffii:'i""#lJili.1,IlljJi';li.lir,o*trr,.apr,;.11,.,,;,r(r do ia (.,r r,a S.r,,\s :.,ruf;ll,i;l,,jil, ti*i":* i i..;;,:,i;,:1,),.r i;ii:ilil:liii;::i l,l,l::.,1;,1:l;l,l;lj;llll

a::

2

:1

>60

i {so[ \ \ -

'0, , ,1 i i * ' . , ' ]^ i " - . , I " .80:i;N:iNN{': 'i | :, : i " f -N- i ' i i iir'N\S'.J :-::i;Flii\ai :,:

ili,';:,";:;"311i=*ii";,;i"'i,j;lj::"Tl):,:,t,,:r i'.{ ::8 cor,,aria ",,:"

'"'

irlll; r,,r"i;l friilr;llfii :|':Jiri: l l li, ir ;t,,,"ili:iii'1 fi 1 J;i'i:r,u, p,,i,in'iillllri "1.Tr;|,ri,".,i;ti.t,il li,*[*illl[liiil;r_ti,i+;,lr,"r,,,a,ill,lllii;

,,,.rtx,i \'It cii rr*,1'rl. f,ir,rrrrrrr_ fi liris\\,enger rlccu.gt, inj . ' \ i t , t .c ] ) t . , z i r r t r i gr i r l j r . cr

." ,,r,,i:; ";ji;liji;iiiijl.i. :liilix t; lliiiiit i,1,.),,1; di:,,it(,t. ),\r, , 'c i,,r

Ponio cLrfbei sTA a

ronra (0fber pR F'

?sr'.. . = l-L"11!_ t:r;,- t 6.,,,i0o^ - tno - , . - -. o r i { ) ( !..r 1)

j : . : i ; ; ;11.:,;, ' , . ; i ' ; , , : ; l i i i l : i i l , \",. i , rr ' , , ,r. i , ir rrr. rr i . , i , ,r,r. , , ,"o ...' , 'i,",uuiiil,y'ilij:;;, lil it,' :lil i;.iill,'ili;,1,;,.,i,; l::". ireij iu,n"l;,,''. J"'iiil;",i1; li,l",rl,;il,lll,;l;illi".lji:liili+li,li;l52

t :i ri o i

iemp€,oruro r" sol" Jlif ipe clr bo pRF

>,,;:" lt'.'rt-ii | - i -

-

- rtbt I

didilat in punctul rle inl,erseclie al curbci ST.\S cu curba \rE (%DpI)din f ieura 2.?. D.

J. Din curba STAS se citr:;te ternpcratLrla cor.espunzitoare procen-tului de distilat in purrcttrl rle irrtet.ectie :rl ctu.lti STAS cu- curbaYE (t" lDPr).

6. lJe calculeazii _,ternprral,uu colespurrziitour.r la 0D/; fi h 1009/ovalorizat pc curba YE, cu rela!,ii le :

8l

t.zrrltatc tlirr rlefirri{ia prrrrtr.i dreptei vE pcnlru cclr: douir, r' lonrenii tledi- l i l r l e 0oo. . . ool lPl s i ooDP[ . . . l ( t0oo :

. , . / ' . orr 1," , , r u

'" -

'l;Drt'r--;',J'It

,"n - l roo::vp - lzopr

- 100%YD - iri,DPI

t6y"1a,: t.6oet - p\E. ,loDPI

hoo%t'r, - lzopr * ?ve (100 - -o,/oDI'I )

7'aletu! :. j

l ) f l10 rczul t l l to la dist i lar t { 51-\S Fi l r l t l , 'a f r : r ( l iuni i d{ , 0ctrrr ldi|| (.xc rptul ::.t

(2.,r5)

(2.+6)

(2_4?)

(2.48)

,7..l1in pullrtele corespu,nzirtoat.c trrnpelatutii de 0l( ;i 1001d pecur l ra \ -E so Lraseazi cut .ha YD:rpr.or imatf la o r l rearr l r i .

Cir,lcr.rlul crurbei \ilt clecLu ge il motl aserrriniit or ̂ ;i in cazul cind seploacii de la curba PRl., cu dsrsebirea cri, la punctui p, se calcnleazi,patrta r:ulbci PRIf in domcniul rlr di"tilar.c 109o. . .i09., iar corelar:eaacesteia cu pa,nt,.l cur.bei YE ..si cu proceutul distilat, in iriinctul de inter_seclie al curbei PII,F cu curba \-E (g6DPI) sc face cu ajutoiul eraficrhri 2.8.

Dxernplul 2.3. Si, sg traseze cuiba \rE Ia presiLrnea irtrnosicr.icir perrtlur-r rxrtorinii ploveliti, dintr.utr fijei rnrlincsi, ale cilei clu.l)e (le diitilarc(PAF :i ST'-{S) sint reprezentalc gr.afir in figur:r 9.9 pe baza dattlor tliutabehrl 2.5.

r .e. lpect i i ' :

?/sr,rs

Tcmpeutull. PRF"C STAS

Re:oltarc

226 270 300 :J1:) :l:l: 361 :1952 t8 21-5 292 :J02 312 33? 35,1

3I2 - 215

60

lso%su. : 302'C

0,6i 7 "(l,ploccnf aol,t!.tn tl isti ln.t

r33

Din figura 2.?,o,.2.?, D.qi culba S?AS rezulti volorile:

ptn : Or32; o/"Ifpl :ibS; tTopr : BOffC

#frtt"#u?"r:H"n*li*T;l3l#i';ff Hi gf ?' rre un.e rezurtd' temperatu.ra

hy.va :3O6 - 0,32.58 :287,4"C

lrmyovo :306 + 0,32 (100 - bS) :919,4"C

,.00

180

160

140

3?0

,* lI

zeo II

zeolG

Fig. 2.0. (lurb€lc S'IAS siPRF pontru motorina din

cxemplut 2.3.

_ Pmaant€

Fig. 2.10. Dreapta VE calculatd pri! metoda piroomov codlpatativ cu curba

STAS.

t0 63dis i i {ot

e

360

!{0

fi

3|D

40Pao(anta

60Yoluo disli lot

54

E Fr*id lrrfiG {rh a-i rddi rrrulti drcq*a YB din figurar tO-

Xt* Oatt**rn gd Srilorii- .|ceastl metodf permite trasaree.Jri"i YE rForimatl la o dreaptl ssu prin puncte, plecinal ile la curbaPf,P. Crleulul cu rceasti retodii decurge astfel :

t. Sc elculeazl panta curbei PRF in domeniul ile distilare 10. . .70o/o{. L metoda Piroomov .,qi Reiswenger.

Irig. 2.11. Corelalia gralicri a lui Obr.adcicov dintrc pantacurbei PRF, temperatura la 50% distilat pe curba PRF 9iprocentul distilat pe cu.ba lrRfi coresPunz{tor tedperatu lor

de 0% ti 100% di$t i lat Pe cuba VE [ l1].

2. ln funclie tle panta curbei PIiF qi temporatura corespunzitoarepunctului de 50 o/o distilat pe aceast[ curbi, se citeste initialul Si fina,lulcurber VE (tomperatura lui 0o/o, respectiv 100%, pe curba VE) rlin figqla2.11 9i prin tloul puncto so trasoazt curba VE aproximatl Ia o tlreapti-

:'30

:a

;-

r3

0

fu,leerubr*nrt

' - l t .ope.oru- lo 50% di . t , lot P.c! .bo PR F

f l - r - r - I r - : -

_!

55

iar in funclic de a,ceastX panti, Ei de temperatura corespxrzdt-oare punc-tului do 50% ttistilat pe curba PRtr 5s sifegc nllimi]o r qi y ttin figua 2.U..in continuir e sc calculeazd punctele curbei VE cu relalia :

" :yf ta*( ' -#)"

I[etotla ObreadcicoY perm;te Si trasarea prin puncte a curbei TEftL acesl, scop se calculeazS, panta curbei PRF in clomeniul 0o/o. . .100o/otdist i lat :

(2.4s)

(2.50)

urdc : c -procentul distilat pe curba VE; c - procentul distilat pe curb aPRF la aceea;i temperaturi, la care pe curba VE tlistil[, procentul a.

Fixintl dilerite valoli pentru e \ntie Oo/o qi 100o/o' clin ecualia (2'50)se ob-tin valorile lui e, iar, din surla, PRF, temperaturfe corespuMS,toare.Reprezentarea graficir, a perechjlor cle valori d-, permite trasarea curbeiYE prin puncte.

Exemplul 2.4. SI' se traseze curba \lE aprqximatl la o _ilreaptl, qiprin punct-e pentru motorina clin exemplul 2 .3. folosind metoda Obrea,tl-cicov qi Smiilovici.

Rezoltare

?pnr : 339-----279 : 1,05"Ci Ttrocent aolum distilat

lsozrnr : 315'C

c,itesc r-alorile: 34, respectiv 59ori' distilat pe curba

lo%vB : lsl%pnr : 303'C

lrooy.vB : lss*pru : 322'C

Pentru trasarea culbei Yli prin puncte se calculeazii, panta curbeiPRF in doneniul tle distilare 0. . .100 j| :

395 - 226ppRF, o . . . t** :

ffi : L,69"C lprocent wlum' iltislilat' Din figua 2'U

se citesc valorile : n :25o/o; y :84,5o/o'fntrotlucincl ac€ste valori in rela{ia (2.50) rezulti:

Din figgla 2.11 sePIiF. Atunci :

pentru € : 0%;

pentru e : L0th;

pentru e : 30%i

pentru a :600/0;

s: n:25o/o; lo%"p : lr,%rnr : 294'C

c : 28r9o/oi trc%yz : {ze,.g.,6pRr, : 298'C

c :36r8Toi Xrogiur : tr;ey"pnr:305oC

c : 44r'1o/oi i5qgye = iaa, 7"/pRr':$1Qo(l

56

pentru , :i0%; c:52,6o,Lt 17e"7"y6 : 152,6e;pnp : 316'C

pentru r :go%i r: : Go,'ok) le69;1's : 160, 57"pqr : lM'c

pentru r : 100%; r, : u :61,i1L i lroogr.r,n .= le.r,s%rnr :328'C

Reprezcntinil grafi c perechile de l-alor.i c-t r.t'zultri cur|a yD a uro-tor inei ( f ig.2.12.)

Fli l- 2.12. Curra VIt ci lcu-lr l : i cu nx'todr 0brcxdc i(o\ 'Fi SmkloYici cor)rp.rr:rli\- cu

:24

i00

2€o

:5C;

tc la 60Pro.enie voium drsl i lo i

- ,Vetotlu Nelsorr. Sc aplicir irrutluselor petrolielc ale cilror cur.be dc lefe_

rin{ir STAS s-au P}iF. sint, liniarc in tlorneniul rle tUstilare 10 . . . ?0 _o/o. Cilacersti nelntlii se.I-otutc tr'rsll curba yI,) prin puncte sari aproximalii lao 0fcrlpt:r. In amb(rk' ctzuJi se

-rpclei.Lzi fit, la graficul din figura 1.13,

fie la cel di-n_ fiuura 2.1:l in funclie de cru.ba de di,(titare "urrosc,itil ISTASreipectir ll Ii t ').

. Dacii sr lrmirc;te trasareo r:urlrr.i_ yD apr.oxfurat[ Ia o rlrcapti(caz recomarrdabil al unci ci.tl extremitirlilc c'rbelor de referinfi, a. c*rdurireduse) se proccdeazii in felul nnnltor:

1. ^Sc cakrufeazil p:ml,a curbei de rtfelin!:i in riornc,niul de distilare10. . .?0-9/o (r-. eci. 2.44).

Z. In functie r1c acoastii pantri si de temperatu,ra ta care distili 50o/orye,9urb1 tlc- referin!_ri , se citclte pa,nta cultrei \rE din figura 2.f8, a, siti2.1{.a ryi difcro_n{a dintre tempcratnlile Ia care di\tih 5:0 % pe curtia Oerefel in l i i . f i .qur. l ra. VF) (Atso".) d in f igura 2.1l t . , salr 2.11, i i i f r r r r r . ( ie r let i l t t t l t u lbci de rr . fcr int i tS ' l ' . \S srr t I , l lF) .

i. Ditr rclatia :

aan ;

rezultii 156911,6.

il;q"; : 1,g"ta1..tt - ts vr,

A1,0,;: i .or"r.r, - tso%vt

(e.51)

(2.52)

al

Aft , -

e

;

012315Ponto curbei STAS in domeniut 10..,?0y"

tsig.2.t3..Corctal ia grat icA e lui Nclson dinLrc panta curbei ST,qS sipenta_curbei VE (a) $i dintrepanla curbei SrfiS, t"-puoiuo f" LrI"distil, 5O1o pc curlt ST,\S $i difercnta Atsof dintre t"-p"r"iur.i-Ii

la care dist i ld 50% pc.urbete STAS ; i VE (D) ir i : - --"

4. Se calculeazl tq",6yB gi 1100./ys din panta curbei ll[ :

p*: t'li.I _- l::lt i rre;ys: rsy.yp - bl.pyB- 5o%-o%

.pye= ll\Z"u.e ts"',"vr' i rroo%yz: r56y.yp.{ b0pve- l00o/o - l0u/o

Cind extrerniti,{ile curbelor de referinl5 au curburi nrai pronuniat€se recomandii, calculul eurbei vD_prT pundte, care ";;te

i" n"anspunereaunui numiir de puncte de pe curbla tlcieferinll p; ;.;;iE. -il"i;;f;i

5B

(2.53)

(2.i,1)

Ponlo curbei SrAS lo dott tentul 10. . .?07.

s{0

!'- P '1

20

- ;i F&"roTcmpero f l rd tq (oredistr t6 S07. pe (urbo

Fig. 2.14. corelatia graficia lui Nebon dintre pantacurbei PRF 9i panta curbeiVE (a)ti di tle panta curbeiPRF, tcmpemtura la carcdtstild 50% pe curbs PliFSi di{erenla Al.o% dintrelcmperaturilc la care dlsultr50% pe curbele PRF Fi VE

(r) te l .

;;gl

Pon:o aLfoer Pxf ro

dol j lcnl ! | 10. . .709i1

01231561

il',l""!HTJ ii,:,i"s€ respectr, curbura curbelor ale referint[ de la ca're se pleacit $ aleci trassroacurbei VE va fi mai exacti,.

Calculul curbei YE prin pLnct€ se bazeazl pe relalia :

Panta curbei VE 6n domatiul I0 . . . 70o/o -Panto o rbsi' .8"r4.,S (Pn-P) f,n ilomeniul 10 . . ,70%

Panta aurbei VE tn ilomondul restrfinePofita afibei S TAB (PRI\ tn ilomatiutr restrlns

(2.55, a'

'59

-

"4;ss

35 a€ es

El r lecurgc in fe l r r l r r rnr i tor :

r,. ,, 1i,..,"JriL1ott'ir' Pun.t{'l€ 1, 2 '.ti 3 de la trasarea curbei yE aploximati

0,.,,,;,"t i d'.".I i ' i i ; ;"1'rt: $l: 'u' i f ,n ir^rrr:r i rnurrr. rromenii r.esrr. inse rle,. " i; l, t';]jl"'l;l.il il; x,'.# : *i$,,1i1 l/;i'i,x, ;'l "4, Ji

"fl ;, ;li %r, ^i,lli-.iliir; tiila,rl'' 1iili:*rifui;'ri ij,!;iiigtt,; . :* :

z,utti 1raltta culbci TE p" ice,t : :,:';B,e:, 1,, 1-8,:'' I il::, ig il ilii tiT,l""', I lli l) il'ijii ,t]i ili ft ;,l.ii j[?t\ . 14. : . "

- - ?rvr . in. . . .oo

respecti l-. ?stasl.tr ' l ' ro "to%

- -;;;; '- (2'5i ' b)'

?vx, ro . . .;o _ __ ?ro. ,n,a . *la

?slas(rnn), ro . . . ;o"r^ ".-

*I=.^- (2.;ir c)ul lde l rer . l l rorr .ur"r , , s in i

" . , - -

?" p: l \s P^FJ' ;o qoo

.^"" ,1',..l1il-i ltll*: i:;:ityn",il $31fi:iqi+lf;*oj,l,.,ul;i,.,,,p,."i,,uri, ra1lve,:0. . . ;99; :

sau :

?vn,;0. . .900," : t iz,U 1e691yp: froo, ur -i 20..puo, ro... r09, (2.J6, bl

ToiL - iDo,;Stuu /;o?,,r-e :1.09.r,r *20 . pvx,co. ..to"7 e.i6, a,

. Crr lculul dr .c11..1. i1, n lo( l asr{ l ; i . l r i tor . . ; i perr{ lLr ( lonrerr i i lc dc dist i la l ,enar tucr r le jO u/o (J0. . . jooo. t ( , . . .J{ too y i 01. .10;") :" , , , . ,. .Exernplul 2.J Si, se tr.aplin puncl'e p""i.r' roi",ll,ltozo-

I lttl)a v l ' l rptoritrtitl i la o rlrcaptil 5iRe;o^are

a urn crcnrplul 9.3, folosinrl m"toaa . Nlf_"ori.

- 3jl3 _ 2?(|r,,pRF ._.._ _ _ 1,0i ,(.iprocent rolunt, distilat,

, Din-figul,a !.14, a rezultiegal cu 3t5;c, "-;;ilii,J'3 '-f,rTa]=i

iar rlin rigtra ?.14. ,, ta rso%pRp-. l tunci:

Al.o"7, : l .6n**, - l ;s""ys : - B.i .C- roqna^+i ' , Dr -se carc'reazd, ,",..," o, ,,1,."1"Iffi;,o6;

tt;.r;:r:318,5"G

lozvr : Blgr5 _ dO. Or2b: 306"Ctroow : 31815 + i0. O,25

- 380"C

60

9Oo/; - 70oh

1).r i t l l u t l .?isi t teatonn e(.utrtii lor (9.;;i,

plrrr ptncte,) f i (2.56,

3.33 - 315

t, \

l rer i . .u . . . ;o. , : -_* -

0,9 ;:.io

,;.,. \ r -= 31S,.1 + 20 0,21.1 : 322,3"(i

36{ _ 333/Pnr_. , ' . . . ' ( , " : - - - : I ! ; ; ;

_.:t I

/* ,q;r e : 322,? + 20'0,369 : 330,1'C

. jJI; _ 3ti{. l l , fFF,-^. .1, ,0 " :

- lO-. :

- f . t ;

ltoue;r's : 330'1 + 10.0,738 : 33?,5'C

i.t 15 - 300

20

sc irrt'epea) :

?", ' . . . -e1: Jfi-!{-s,214

/r e, :o . . . "n. : o'3-.:L'';

.o..1,;,r

1vr, g0...'00",, : a?I-!{ = s,73s

, l l 1 ' r , , r , o. . . .0. ; : l - " -3 , 0,7Ji I .. lJ i pvE. i0. . . .0"- .

^ : - . -qfr o..i'i :0.1?g

1to;

I to: ; r ' r - 31,1-20 ' 0 '35? :307,8'C

.. )10 226| ) l r lnr- , 0. . . r ' : ; :

fO - . A. l ; l.rrr. o . . . to.^

o'9i ' ' '4 -= l.on z' - 1,Oi

/us;rr = 30?.E - 10 . t ,017 :2c7,3"c

,llcloda )[atu;tll. Preluind qi tlezvoltind ideea calt, a, stat ]a, ba,za rtre-todei N(,lsol), .\ltr,xn,ll a propus urnli"ltoarea metodir, tle tra,sa,r,o a curbei\-E prin puncte, plecirrd de la cur.ba STAS sau llRF :

.1. St, r.a.lr:uleaz:i. Ixurtfl ourbei STAS sau plil. in domcrriul rlc distilare10 . . ..i0 ju ..cu rclalia (2..14.), .lumqllg egalii, cu panta a$a-rurnitei drcptetle letr.rirr!i a curbei dc distilalc S1.AS sau pRF ((lreatr;ta I.,RD) :

(e. i i )?rro,:-t!%rJr!-:p"^o

' /. ir fulrc{ic {t' panta-STA^S lsau prRo)r diu graficul g.15, a se citeqtepantrr. ?lfil-rrumitti rhtpte ale refelintr'i a r.[rltei dc vaporiza]e ir.r ec.hiliti.ut I - I i \ ' ) . l r r r l i r l i i r ' l l / , rR\..

.7. I)-ir,r. p:rnl 21.xp se calculeazili ternperatula la care distili, b0% pedlt'aptt, l,RD :

1r,_,rn .: /,o'",!'lq 111"r:r^" i lioy"r_no : (i0__10)prno i trog.;sras_ io.,L ro./"

rre.

61 :

'esFR

:-

t9SE,-53's>

Fig. 2.15. Coretat ia sraf ictra lui l l luxnel l dintrc D&ntacurbei SIAS t i panladreo_tei LRV (o), dtntre paniacurbci S l . \Sr temperatnra

f ,13 *,,'' Ti l:1" ffi .ffJJ;ornrfc tcmpcraturi le Dunc_telor dc 50% dist iht Dedrc.ptele LRD 9i LR\. (r)ir afintre mafimes t Si pro_

ccnlut dist i lat ( . .) [81.

l

l " r

it-I!15JF:

I

r ,% dir t i lq l

12latonta rurb.i SrAS ln donrni,jt 10...t0y:

'E -a

! !

?e€&4sTB

:.:.Fq

62.

-t

80u :

Pr"o-. .# i lu,%tno: ln%stts (?o - 5o)pno_ 7O.A 30o,L

4.. Se. calculeaztr, diferite prurcte ale dr"ptei LIiD in func!,ie de pantaacesteia $i lioy"r-np :

Iro%r,no .: loo%r.oo - plpp(50-10)

l,m%,-ot ': lsog6lxn - psxp(50-30)

tio%tno : loo%r,xp , ?no(50-70)

l*o9rr_Ho : luo%r.trp - pLRD(50-90)

sau, irt gtleral, pelrtru ulr :r: plocent digtilat:

l'./"t,FD : l.o%r-ro - pr-np(50- a) (2.48)

5. ln funclie de mX,r'imile ?srrs gi ,.ozlnD, din $alicul 2.15, b se ci-tegtc

-iliferen!,a Al5a.7" dintre temperal,urile la cafe alistili 50% po atrosptade reft'rinli, lllD, rtspectiv pe dreapta de referinli LRY :

de untle :Atso./ : l5sr,tRD - l*%"^u

lsoy,rnv : 156941xD * Al5q91

t'4ys: t,.fi.nv * r(lzr*r - lg4sres)

(2.5e)

(2.60)

baza

(2.62)

6. Se c.alculeazii diferite puncte ale ahept€i de referin!,X, LIIV pemtrrimilor prnv [i to"7,r.nv. De exemplu :

_ l io"nr_Rv - lrol"Lnpt*t : ' f f i i l ro%r-xv: l5o%mv - prRv(50 - 10)

ln mod ascmiinltor rezultrtr :

t"o%urv : 15a"7.1-1y - psiy(5O - 3O)

l;o%r"nv .: loo%r_t v - ?r_rv (50 - ?0)

lnogJ.nv: lso%lnv - pl-Rv(50 - 90)

sa.u, in gencral, pcntru un , procent distilat:

t,y"t,Rv : l5e";1_1y - pljy (50 fl) (2.61)

7. Din ligura 9.15, c, in func{ie de procentul er distilat, se citeqtemlrim€a r egalii cu lapoltul (l,ery1r - f."1rnv)/(lj9J.riD - l".,sr.As), (le underezulti, :

Calculul t€mperaturii i""7"ve cu aceastl" relalie decurge in felul ulmxtor :- so fl\eazi, valod arbihare pentru ,r, cupdnse intre 0 qi 100o/o,

iar din curba STAS n€ oitesc temperaturile 1,9;51151

,63

- se calculcftzS. ternlelatru'ilc /^zr-RD li 1,9J-R1 cu lelatria (2.58) r'espectiv(?.61);'

- ne citesc raloartele ?' alin gl:aficd 2.1i, c pentru' r-alolile o ,firate,cale se iltloduc iu ecualia (2.02), de untle lezultti 1,9;yg.

Calculul curbei YE decurge in mod asemiLn[tor ti,htunci oinal se plcacarle la curba I'RT r:u deosebirea cI" itr :rct'st caz se apeleazii I& glaticul tlinf igula 9.10.

30 /.0x, 7, , d ist i lqt

0123r.56:Ponto eurbai PRF in domeniul 10..70el.

o

Iemperqluro lo 507.dist iLot pe d| .eqpid.elef in l i( t56 7j 1p6 )

1. t39.7". 156o62 tS0% > 1S0oC

Pqnfo rudei PRF ln domeniol 10...?07"

b

lleloda permite trasarea cu bunc rezultate a curboi YII itr domeniul10 . . .909i alistilat Di nu recomaudS, extrapolaroa prin calcul a &cesteia pinlla 09/o, r'espectiv 100%. Accasti recomandare este coufirmatit, chiar tleexemplul 2.6, unde a rezultat : Xo%vr ) Jrozvt, respectiv lleqo/"yB ( lsq./oy6.

Exemplul 2.6. S?i se calculeze curtla \lE a motorinei tlin exemplul2.3, cu :rjutoml metodei lfaxu'ell, plecintl de la curba PRF.

64

0,4

0,1;{

i :

. - -

. : ;

- i :

: .er: ;3s

2 9^

Iri{2.18. Corehtia gmiicir altd llAxNellclintrcoarrta cu|bei l'llF ni panta drcpLci I-R\:ior . d i r r l rc rranlu ctrrbei I ' l t I r . tcnrpcrr lu 'x

. ta SO'l" aiet i tat pc drcal ' l : r l , l t l ) i i r l i fcrcnta

-\ i .0.. r l i rr trr lcmpcruluri lc pLttrctclor t ic 50oo

dis l i la l Dc (heptelc I .Rl ' ' i LH\ ' (b) i i { l i r r t remtir imen r",r i l | roccrr lrr l t l ist i lat ({ r Ir i l '

Reoltare

33.3 - ??060

: 1,05

_ -PT Craficul 2.16, d se citeqte panta dreptei LRV in acelarsi domeniude distilare (prrrv : 0,3).

_panta (lreptei ?LRD se calculeazii temperature la care distilll,$oo p€ dreapt& l RD : -

1,05: ' : i : :y- lo:" i i " i lso%rno:2?0 + 1,05.(50 _ 10) :317950oA - loo/o

... ln tuncfie <le milrimile penn gi iseTlqp se citefte dini graficul 2.16, bdiferenla ltso./ fi sc caleulea2a r5q7"ury:

Alse.7" : 0, deci l5e96pe : lso%r.nv : 312"C

. Se fixeaz[ diferite va]ori arbitrare pentru procentul distilat , $i seIt9:9 din graficul 2.[6, c, rapoartele r,

tiar dii relariil; (2.b8), (2.6i) Si{:.63) *. calculeazir mlrimile i,7.1pp, t,y.rnv rii 1,"7"r.p :

- pentru a:0oh, r :o,2

lo.,6r.no :312 - 1,05 (50 - 0) :9i9,5"C

lol;rnv : 312 0,3 (50 - 0) :29?'C

to%va :29i + 0,21(255,5 * 2ZG): B0B,?"C-._ pentru n -L0oh, r :0r4

Iro%r-no : 312 - 1,05 (50 - 10) : 2?trC.li@.r-ny : 312 - 0,3 (50 - 10) :29TC

trc"Avx : 292 + 0,+ (270 270\ : \STC._ pentru a:30o/o, r :0,33

d, o%r D:312 - 1,05 (50 -30) :29fC

lro%rnv - 312 - 0,6 (50 - 30) : 306"C

lro%vr :306 + 0'33 (291--300) :303'C

- '_ pentru x: \Ooh, r :0133

lsozr-no :312'C, lsozr-nv : 312oC

iso%vn :312 + 0'33 (312 - 315) :311"C

._ pentru * :70o/o, r :0133

Iro%r-op : 312 - 1'05 (il - 70) : 33trC

Iro%r-uv : 312 - 0r3 (50 - 70) :318"0

1,0%vs :318 -l- 0'33 (333 - 333) : 318C

Pr-no : prtr., ro . . .76g -

5-c.?:{D'

- polrtlu .r ' -= 90{)i}. r. -. 0,lJj llso

"r_rro - i j l9 l ,0r ' t ( ;0 Ut)) - . 3;1.1,,, '0".r k\. , l l l : .t 0.;j (t0 1)0) - 3J{,(,/eo%\r j , , . 3: l { 0,3j t (3. i1 3( i1) . , 3:0, i - ( ,, ,

-prrnlr .u , r =. 100,,o. , ' ,= 0.3i l

I tme6r.rrn 312 l r0; ( ;0 - l (X)) == 36.1, ; ' t j

I ror ,o,or.r l ,3 l2 {) ,3 ( ;0 l ( } ( t ) ; j f i ' ( '

tore6rr :327 + 0.33 ( .3t i l ,n :J9;) , .31?.(1

_,_, - l l t lhr lo l i ln is l r t . l i t t l ; t t , to. , \ t tast : i Drct0di l )o l ,nr i tc t rasi l t , ( ,a.cru. lx. i ir . r ! , , l ) l l l l l rurr . l ( ,nrr i l l { [ ( l ' , l i l ( .u l l ) i r S. l ] , \S satr l ) l i l . . . ( ,a lcrr lu l ( lccul ,gcl iDI('tt l t t l ]. lniitol, :

/. St' ci lr ' :t c l, rrr l lr,r ' ir l ur.l l Lr crrr'( ' ( l isti lr ' i . i0 o; Dc cul.ba ,q'l ' , \S sau ll l l t-.- i . i i { ' i i ( 'u l ' .nzfr ( l i l i . r1. t r la ( / r , r" ; / r ( , . , ) lx ' ( . l l ) i r S1' : \S sau l l ] l l . .

l . is 2.r;. c, 'r(rali,r {r '.,r i( i r r,ri l j(r, ' isr,, t; i , l ;,.:*; j:",,, ' ,,. irr.

{rc.,0 9; (risri r.,r pc rurberr s.r..\ !.,s i \ r . r s i ( l i r ( . r ( . , r , r dc rrnrDor:rrur i " , , ,*Ti l ( l , , i l i

prrrr r t t " r , te:r . s i " r i i " , ( l is t i tn f pccurba

. , . I ) in. ! r 'nf icul : l . l i . rcqx, t . l iv ! . l r i , scr . i l t . l l t , r l i fcr .cnln 11.6*, d i r r l r t : .tcnrpt . r . i ur ik ' i r r . r , c r l is t i l i . : )0.( , lx , -c l ' t ( , le f - i r ; ; i Sf . . fSl r ( ,spect i . - \ . lLsi l ' l i ! ' . ( lc r r r r t l t . r t ,zul l i i cnr lx.r ' i r1u I i r la ;0,1i , ( l is l i l ; t pe cr i i r ra f .U:

. - \1.0, , . . / . , , , r r / r r r . isr . rs; lsu, . , r . t l = / :09;sr . r . __ ' \ / . , r "reslx,( , t l \ ' :l l5(,."t /so.;rr: --l5x."1,n1,i 15n.,1.1q /.,r., pRl -F Atio","

66

-l

; - ).----.--]

-60i

""sa--10c -ft'--rin'.' 1i;' ' ' ':o'o' ,- Lrr'r*r ' r- r r ' I

f lst rs, ro. -. :or.; : 159"3-s1a5 lrol; .r . .^,

411,11i , 36 . . . :n1; : l.o9;,r,nr, - 13n",,p1sr,

-40

Fi&,2.18, Coft laf ia grat ic l a lu i l jdnr istcr d iDtrc tempcratur i tc d( i0% dist i tat pe curbctc pRFl i \Ja i i d i tcrenla dc te inpcr ' { tur i corospulz i toarc puncielor de :J0 l r i t0 %l ist i lat pe curDa t , l t t . .12l ,

^ J,. !" imlxlrtc curba (:[c 11,t(,l irr1i (STAS sau l]ltlr ) irr ;ase doncuii :9: ; .1,1"-Si .10. . . .3{r"o130.. . . i { )oni . - , r ) . . . ;0o, , : ;0. . .$( . )oo * i Cu.. . iOO,7".?rtlr."li l, drltrr. terlrprratnrilt- t,xtreme cor.cspnnzirl oare ct,ltir Sasc domeiriide drstllare ([e pe fllr' l)a STAS sau PRtr se coreleazri ou difei,enla dintretenrpe.aturile e-xlrcrne corcspunzitoare acelortr;i d'rnenii dc disiilaro depe ( ur '1, i t r \ 'E. r , a ju lor 'u l gral i r . r lur ' 2.1g, rr .sp, ,1.1i , , - 2.2g*.

i . ( -a lculul culbr. i \ ' l l sr . f r r l r , ] ror .n inr l d l 10, / :o:"rr . in srrs ,arr i r r jorsu.c.siv, din dome.i. irr rlorncrrirr. l)c crr.r'plu, rlaci'.ie iucepc cu domeniul30. . .50?; so calcultrazii :

Iesp0(t lY:

iar r'l irr figurik, ?.19 si 2..10 se r.itt,;lc difer.cnlrr:

f /r l , ro.. . :09; : lsoi. ivr-fuoyrlde tnrle :

l . ,n' ,"y1, : l .o,t ,"rt l l r l . .0. . . .09;Calculul se lt.pctir iu rnorl sinrilar'fi lxrntlu celtl:r1rt. (lotuenii.

*. Corclat ia.diterenfclor rtc tcmperrtur: i intr-urr anurrl i t domcniu (dc c\ourplu 30. . .b0 %)se porttc Iolosi Si pentru ul l dontcniu nrai lestr ins (de cxcmplu,30... , loyo si f0.. .50% d;Pentru domenii si nr:r i rcstrtDsc).

I

or

35

e=

1.0

30

0010.0 lc r0 50 60 ic 00 90

L'r le.enfa temperor! i tc. exi.eme c(e CcrrarrLof de d sir lcre dePe . Lr rbx 3TL S, oI

Fi8.2.10. Corclal ia grdf ic l a hl i l tdnr is lcr d intrc di fe.eDlcl€ de temprr r l r r i .x l r rn ic ale do6!ni i lor rcstr lnsc de dist i larc de pe r | | Ibete STAS i i ILt [2] .

0 10 20 30 1.0 50 60 ?0 80 90orter€nis i€mperciuri lor etf .eme ole domenir{or de drstr lore

de Pe rurbo DRf o:

Fig.2.20. Corelaiia grafie{ a lui Edmister dintre aliteren}€le de temperaluri cxtrem e ale dom€$niilor ftstrirs€ dc distilare de pe curbete pRF ti VE t2l.

Dxemp-lul 2.7.- Si_se oalculeze culba VE a notoliDei dirr exemplul 2.3cu ajutorul metodei Ddmister Si Okamoto, plecinat de la curba - STAS-

Rezolraretso%srAs : :102'Cl(lao.; - Iroz)sta. :2sz - 275 :1'7"t)

Dirr graf i r .u l 2.17 rczrr l t l :

Atsoi' ': 16,5'C' i*%up : 302 + 16,5 : 318,5'C1

68

f:;'LU#- '.\r - r f l+r l ! ,oor

W

l+r++_o\# o(' i t#-

{")o ,-|f,+11:Eri:t oel i- . ̂ <e r

de " -870.- .9

0iferenlq iemperdl t f i lor exirenre ole dom€nir lordE dis l i lor€ de pe ( ! rbq STAS,oC

10 2A 30 40 50 60 ?0 80 90

,.!

l5c% s rAs , ' t

Fig.2.2l. Corclal ia gral i( i t n lui I ' i lmister dintre difcrenlel( de terlpcraturi exl lcme ale dome-niilor r€strlnse dr pe curbele l,lt]. si S'f.\S, precunr ti diDtre lemperatura de 50% distilat pecurba S1'.{S si di lcrcnla dc tcDrperaturi

lorcsprrnz-i tr- 'arc puncletor dc 50% dist i lat pe pRF t i

Se porne;tc calculul inct,pind cu doureninl 30...509io

a) alsrAs, 30 . . .,r0,.;, -= il09 :02 - 10'0

Din graficul 2.19 I ezultl, :

Alvr ,3o. . .so9a: i ' (11 l36",ys - 318,5 - 5:313,5'C

b) AtsrAs, ro. . . 3oe,o "- 292 - 27it : l7'A

Alvn, ro.. .309/, : 1ffC; /,0%14, : 31315-10 : 303,5"C

<r) Al51,qs, o. . . roer : 27l t -218 :27'C

Alvr, o. . . roy, : 11,5 'C; torvr : 303,5-11,5 : 292"0

;

as

*

3

6

J.J0

500

-+*H' o" ri?

-r -(- - l- .130..5is- , f r1;rn-

i,a , !!:r+fli

69

.1) _\1c | \s. :o . . . ,1) ,, _ :j lg ;tO,-:l , t(f,(,

l1,u. .u. . to, .=. [ , ; ' ( ' i l ro. . r : ,vr , , . ; l i , i t j { , i : ; i2; ,Cicl -.\fs l rs, ;0... so"; .. iJ,3? ;t l2 . 9j 'f( l

-\1r r. ,n. . .,ni; : l9'( ' ; l .o..r. i : 32;t+l2 .- ;.;11.-f (j

J) f1. ' t r , eo. . . r0o' , . l l i t r 337 - . l? ' ( l

f/,r,,..u.. . roo,;, .= l. i '(" lroor,r 'r , , ; i : i5-l 1,7 : : j. ' i9,?.(j

' l . lJ . : . l t t \s . \ut . ;_\ ( :unt i l \ , t i L. l r t tLslu\ t \ l l I r tU I) t i { .1. t , pnt . ; r r t . l t . ; l.u.lI{)slf F)lIc.. i

rIcl l_!t.L' l)r '( 'zcntul( ' i l sulrr:arl itolrir l. i . i i , l st, rr,ftr ir rrrulrai l:r l l ..si if(,1r' l l i l l ' . i YIi l i l }rtsiLrrrr.rr a1rnosftrl icir. Mullc r, ir l(1rltr ttrhnologir.c l]t,ccsitt i

'r\;r l lrrrraitr.t.(. it_cur.h', i YE si la pt'csiurri rnai l. i ' , i dccil pt,t, i i trrrta atrrurs-

I. l r( :rr (t..1(.lr lul,tchnoLrgic rri fuptoruolor l,ul 'r l:rr.t, rL, i ' t , ir l i i* si r-:r;xrr.izarr,,' . ; r l . . . lLr l 1olr11.) l { rg i . a l ( r ) l , i r ' .e i d(r f r .aL] l idral .o din ca( l l 'u l i i rstair r l i r . i r l .( l iu,tt (, lcrltr icl i 0t(,,).

. J) i r r rorrov x i Rci"*r ' r rgcr I r { ] ia. a1xr i l 'ackic I l i t I retrrr ' * r r r l : i r*rs i i r .e i r(t l lrrr 'r \ l , j la plr.sil lni mai nll]t,r i r lccil, prcsiurrca al[losf(,ri{, i ln,i lr duc0l.(,tu

ttttt, i paraltl. la curbn YE trasntl la l ircsitrntrt atrnosftrici i, iu.irr purlr.tulr-ore\punziit{)r ' tctDpelir,tuli i r le 50 orf, disti lat, t l ,ftnsl)us la rroua pr.r,srurrc r,rrl i ] | i l rt . l g.ali( 'r lui rlc l.t 'sirrrrtr dc

'apo.i al lui (!rx (f ig. 2.9'J) sin'cu a.i*tor.ur

r | ' r | |o j . l l l r . i r l i t r I iq l . i l : .1. j ;1.

,1":3-1" rr le ludi i sr .a l r l i r . i r ,u l rutr( . r 'ozul l r l l ( .Pr.rr l I r r PIpsi r r i t ru plr . r .l r i r t ' r . l i t l i l ( l r . l ) t1. i iunr. i t at t t ro i l i r i t . l i t l . . . i l rdt . ) , r ! r .otrr t , , . , . r , t r ch. ; l r . t . r , : r l ) r . r_sirrtt i i p:rnta cur.lrci \-D scatlc (r-. f ig.. g.24 ,,\ i 2.i5).

I)rrcr' i lx'trtrr alncst('cul IcslxriLiv s(: cunos(, t.rrrlrclt, r lt, lx,r,siuni rlt,]a lx ' r ' i '

i ' l r .s ln l r rz i i t . ra lc la,0 f i l00gi Ya,por izat s: lu t , r rL l rc l t , l i r r lc lc lor .dcl l r ' l ln,r ' r , { i rL, l l r l l i - r , r , l lcr t lu l cur l rc i YD l t , 0 l t r t ,s iurrc ? r t ta i t t r t t l . r , t lcc i t ,l r l1, \ ' . l r11. : , [ i t l t r ro. l i . r i r . i i ( [c( . , t .Se i rst fe l : l l l i t r l l .cs i r r t tcu I , ic t l t tce 0 pt t , l l l t , i i t ,l i l i l ,r)i( lsi l ( i i , ir, Int(,t sC(.tr.. lZi celC dOU,1 (r[r 'b(, in lttrtrr.t.clc ] l ,,\ i g, t(, l l l lX,l,a_t'uli l ' /., ; i f i rtprczcntinrl tcnU)eraliuri lo la 0, r,ciptrt, l ir. iOO,i;, r,rqrri,. iza,tr)c ourba YE ({ig. ?.21). ln

^r,est fd s* lroati tr it ia crrrrri l \ 'r!"apr.oiirrurtir,

l in l | . t l ( 'ADt i -D.acti se t.uuosr, ; i culbelc d1r prrrsiuui t ltr r-; l lxrr. i rrkr lntt,stccrrlui pat.l ial

r-iLp'r ' izat pc])tt l l 10; i30 1i0;i ?0or," r-apor.iz.,t. .t. l t(. i (, ltr l),r yl l s{, '11yr1l1rI ' l i ls& pt' in pulrct(r (f ig. 2.2.:)).

. . . l ) t ' r r lnr- l lnsatr l l (h( . f l r . lor r lc ptr ,s iuni dc v lpor i so poalc fo losi r le l rx l*

l r r l r r r ls t r ' r 1 l I l ) r iz , r r . t i i pc i rSa-rnrrni tu l 1[ l r r r , l fot : l l f ixai i r r d iagl l t r r r ; r , ( ,ox-\r 'fNtat lr)rl l l( 'nni cu

-lnlce hilc de v:lk[i l(f lnpcl' i i l rrri l - l)ro|t,r r t e Volti l l t

r lt{tLtaf. lx.turlra YIi l l l pltsiunezl atmoslcr.icir lx,r,nri l tr asalt,:r, r ltclttclor(lcl lrt."rle rtr, \ 'aln)r' i col enlj uuzii loa,t,e accslor prrx,e,lc. I)r ' i t,tr{i:rpe airri. isrir. l)rurrreli)r .tt int( 'rscclic rl intre paral(' la dusl prin pr0siunca ? la abscisir,' i l (trepl(,ic l especti\ 'r ' r.eprczinti i l ,octrrai tom]x,,t,a1,uli lc dc pc rutJ)a \-Itla l , Icsrul( . iL l 'coreslunzi i toalcacr: lorarsiplocenlct l is l i lat(r . . f i f j .2.21si2.2t) .

. I)entru $tabil i.ca p*ncturni focal, ir)i l 'r istrrr ' l2l .t i 'r 'andir .r 'rniitoa-I'('l(' (louii, mrltorlo :

I 'r ' ima rnet,odri st ' lrazcazir 1x. gt,rrf it,r lc rl in f igunr l.?{i si 2.2?, untlecoor'{lonatole punctului focal (t i,mptratula focali /r, r(.*1x,c1iv p|osiunca

70

.,

FEFgggs€FS*"-* . *

)ourt | / l ! ) l ldvzru0dvl t0 YrNt lYt vdnolv l

DJBdu/ a! l^c/J)ot{:gl

.#I

ZL

'lBzUOdBr!

'6 0OI r* O BI orEolfzund$roa oroltoxlad lunrlcBq rou[ p UodE^ op llunlsaJd EurerEElC tU U 't!g

'ltl d auntscrd pllc o EItalaJstd4B Belnlsord BI cp crc(trcll cp lunlB$dure] €creu[dsuerl n]lued PrlrBrtouoN eA'Z 't!A

L

00rt

s

009

.n1--?,'.r,

Fig. 2.25. Diegmma presiunil d€ \-apori a un€i fracliuai petrcliere la 0; 10 ; 30; 40; ?O $i 100%.

focalr, Pr) se citesc in funclie de temperatura ale fierbere medie volumetrici,(f.,), de panta curbei STAS in tlorneniul.10...So7" AisUial, de temp;;tura cdtictr, ieald., respeetiv presiunea cdticd, reali,'a amestecu]ui. ^

ralamerrll cn[tcr realr se citesc din graficele 2.29.. .Z,BI in functrie derlensitatea ame'tecului de hirlrocarburl qL t"ti"r.dii" tre fierbere :;ai;ffi .;ffi!t;;.ff""ilHg:i'3H*1"1"#'X#lH-ti"f&,""S*fliigaficul2.28 sau 2.29, se citelte ternperatrira eritiix reaie, ii"l" u't _p""i.:i,iii.

I T-Pqnto STAS in doD€niul i0._.90"/"

\ \\ -

\ \

\ 1,0 \ \ -

<t \\2..\\

t-a->-\ s \

+Tempeaoluru, l fmr,oC

Fig. 2.26. GFftcul lui Edmister peltTu stabilir€a tempemtudi punctului local t/[2].

Parametfii clitici reali se citesc cliir

60

1.0

7g

- l I

Pdoto STAS in10.. .9 07.

ro0 200 300llnpa.otu.o tfor, 'C

-:

l f ra

Irtg. 2l?. Grrticul ful Edmi6ter pentru stabtli&a prosiutlii punctului locrl Pr[2]'

NoiqFoios.tle tenpetgturo de f€.berenedle nolord pArfrl] tempemluroPseudo(f i l i ( iFotosegte tenperqtu.o de fierberenedie gmvimet.i(6 peniru tenF-roturo rr i l r ( i r realA.

1.0

l0

c-1020J

-50 j

"60 9

-& -6.9

--0 !

- -110 -

0,60a0sh0 05.1

o.1.lrl

lii;lo.rrlor l

;-eo''-l

i,i'1*'.]

Nom) g.amtr

120

129

. t30'

pen tru cluree temperetudi c tice rcale ti p6eudocducc r imcstcurilodo htdrocorburt J4l

3ig. 2.28.

71

l,-",':'J;fi1'j,1;l';tl{,1i?fifi::"1llH],}it,:iili,|; j];ll,ii,;l;l}, r/r3;r. ,r.,,sl,ri:r.siune. ps.urtocri.ien (p,")* a, amestecului oe'iridro.ar.buri "i "ifflli;,],'i;d.nsil rr,tca dll ! qi rL, -[t nrperatura rl. iit.ribi,rc

-.ilietlie'1ro'rt.,ra,t,i; infnrrcfit ' rlc

'.1x'trrl t,l,,l,f,r,.);i prcsiunea pno.tt,,crlt ic,ir' ,i iu gl.at.i(\rl :1.:|1,

,qe citeril,e presiurrt,a, critit:ir, reall p,..Tenrpt:raturit, de fir:r.llt rt nxxlic lolnuretli(.i a rlrrrsk cut.ilor.

se ealr:uleazti cu I elafii-t, :c0ntli(i\c

(2.63 )

$0t88r.(0tzo4m

350 -

ts;

250 0

3

Notd,

tlcorc ootqri lentfttPsaudorf i t icd

tolosesh h|np"rqluro de fErberencdac oolqri lentftr fenp€roturo 'td

FolosestE iebl€rctur! de fidberemed,e grqvimrlrd p.niru tenDero-lurc rnjL(o rpotA

Fig. 2.10. NoDlogrcrD: i pr .ntru ( i t i r ra t ( .mDeratnr i i . r i r in. . r . ta ( i ns^r, . r^^.r , .

""t"rt#:::H',i'"""tlT;.

r€ale si pseudocritice a an'esteeurilor

" La amestecuri, pe liDgri punctul critic real, sc in.lneste si asc-numitul punct pseualocritic,

ih,.,,":",Ti:"".ffi tt,TJi+i*iij:I I :":,.lql1; lr"_*;it:nll.,i*r;l;;;il*:rtr;;1r#i",],;r;#;il*i,*t"r,:ii;.11_.!r,5,?i;:,*"l:m,:;^"s;;"".k;ljiilt;'ii;;;;;,i,;i;;iil':;i.ffi:l^1"f,:.1.;"Tjffi1,fi:ffii,iT".:l*"J":Tji,i kHiiii

fr.r{!r"t :F

::l'-: i "ii"I loi l r , .d| i

FijFi;lr[ :L,

pr,

11i i

e ' ;

i :3'! l!

rr'l-6@f ' ,F,,,.I i '

l ' 'l l l . i

[", ' 't . :j " ' ii . , :

f'-:i tl ro \ts. ';

f . i?o. i

FrF!o

r{F;

;,1; ili, "1

i ' , i[ : ' ]r - jl , , 'J

* ls!.1

Flg, 2,30. Nomogramlpentru citia€e presiunii pseudocrl-tica e amertecurllor dc hidrocerburt [4].

I.ig. 2.31. Nomogr{inii pentrucitirea pr€siunii critice r:erle r&mestecurilor dc htdrocarburi

I11'

unde, flqy.. . .rooy, reprezinti, temperaturile corespunztrtoare la 10. . .. . .90o/o ttistilat pe curba STAS.

ln funclie tle tomperatura medie volurnetriol, din gr.aficul 2.32,so pot stabili ryi celelalte tempereturi riretlii de fierbere ale amestecurilorcomllexe. : temperatura cle fierbere medie gravimetrici, (t/,"r), temperaturade fierbere medie molard, (t/,,n ), temperatura rnetlie ponderatii sau medi*metliilor (lr.r) qi temperatura medie volumetricl cubir:i, (t1,").

A tloua metodi de localizare a punctului focal se bazeazi, pc nomo-grama din figura 2.33 al cirei motl rle utilizare este arii,tat prin sigefi.Se observd, cX localizarea punctului focal se face in funclie dc ; temperaturatle fierbere medie volumetr\c\, trno, densitatea dl!;[, panta curbei STASin tlomeniul 10. . .90% alistilat $i raportul R:(tr*"+17,8\l(?sres, ro.. .soz*+ 8,e).

Exemplul 2.8. S5, se traseze cu-rba VE a motorinei clil exemplul 2.3la presiunile tte 3 gi 5 bar ple:incl ile la curba VE la presiunea atmosferici,oblinuti prin metotla Eilmister'Okamoto in exemplul 2.?. Motorina aredensitate dl!;!, egal5, cu 0,878, iar masa molecularl metlie ?1 egaltr, cu 250.

76

TO

i5

g -.,10-9'is

s -7!

o'3C

0 0,250,600,751 1,2s1501,75 2 z2szfim33fr1fi115 4 4,254,501frPonlo (ufbei STAS 1o - 90%,oC/%

Fig. 2.32. Gralic de lol?lar€ a dibriLelor terapcratllli mcdii clc [icrbc.e r amertccurilor corriDl€tadc hidro{:orbuii [91.

3

2

1,5

1'0,8

10!007A6050

'a

Fig. 2.33. Nomograma lriEdmister pcntru localizarea

punctului focal [2],- ?!0-- -r00

T€np€fqt . |Jf , : , . I

. :a/-l : _'.z# *i

:.1)t . . =:a

\_r7- :::::i.

200

Jlc;ulmleSe calculcazil tcnpcrlturr], tle ficrbcrt, nrerlic rolumctricri cu relNlia

'J.63, panta STAS in domeliu'l 10. . .909,/o distiltrl si I aportul J? :

2',i5 + 292 + 302 +:112 + 337 :3C.3,6"(.

p.,o, :lli-lll '-. 0,775

73: 303'6 ' l - i?. i l _ , r . . r ,0,775 -1, 8,9

'I-ab.lt![ 2.A

l lczul tare olr l laute iu . inrr l $rrnrplului : : .8

t ' ( l la I , : : l b l rI "C Ia / ) sbar

Din rtomogram:l 2.33 rczultti r'oorrlonatele iruur:tului {ocal : P/ : !3atm : 2313 'bar

lsi ,/ : 500'C.Se fixeazri in graficul Cox punctul focal ;i ltcrct.lrile rltr rdoli 1- )',

distilat pe YD la presiurea attnosfericL din exenrplul g.i (ta,belul 2.6) ii setraseazii dreptele de presiune de vapori (fig. 9.1).1). Sc tluc apoi palnlclela abscis[ prin P : 3 bar fi P : 5 bar qi se citt'sc tt'mperaturile punctelorde intersectio. llczultatele sint prezentate in tabclul 2.6 ;i reprezcnt:r,tegrafic in figura 2.35.

2,3.3. TNASAIII]A ( URIIEI l ID I,A PnTSIU\I I IAI I I I{ ] I I) t ]cIT I ' I I I 'SIUNEAATltosFERrc,i.

Trasarea culbelor YD la prc.siuli rnai rnir.i rlccit presiunea alnrosfericfeste neccsali la calculul tehlologic al coloanclor rle tlistilnre in ritl a flac-tiunilor complexe.

lncercirile ile ob{irere a curbei VD lft pt{,siuli r.rrici prin t,rtrapolare*dleptclor de plesi[ne dc yitpori trasate prin tnctorin punclu]ti focal pentru

plesiuni mai nrari decit presiunea atmosfelicir, itr tlorneniul plesiunilormai mici decit aceasta! nu ru dat rezultate satisfic:it0are. I)e aceca, seapeleazS, la alte metode, o lal,gi uplicabilit:rte ar.irrd nrctotla Etlmisler_Okamoto [2,3 j.

Acea-cti, metodil, per mite rezolvarea problcrnci cu ajutorul unor core-lalii grafice blzatc pe curba PIiF (leterminati eliperimental la presiunea

to

350 3ti0 : ;7lr l t903lt5 :11.,9 it):' lli

9; \ 'o lum dist i latpc curba VE

z

' . t60

E12

s0 60 70

;liig. 2.:l'1. Li{prezenL{rc:r dreptclcrdr presinnr de |apor i L ln ( t iagrunu l r ig. 2. : l ; . I icprczcular(r grr l i ( i : r ( rub{ j j \ - t i pentru.( lox penlru nrotor ina din cxcntplul nrotor inr ( l in cxcnrpl t l :1.8 t f l prcsiun&r atnmsler ic i

2- t t . ! i la presirhi l r de : t t i ; , t 1 l l .

xb 1ll,l32 mba,r'(10 rnm cr Hg) $alt detclrninatii e \ pet'irnr,ut:rl la plcsiuru:aa,l,rnosft'r{tri li apoi tlanspusii l:r 13,32 mbar cu gralicul lrri (,ox slr,u cu

onrogratnA rlin fignrn 9.93. (lalculul tleculg' in folul urrniiror:/. Se tritseaziL crul)il l)R}'Ll plcsi[nea (le l;i,3:] tnbtl..,. S(' oito\qto tcmp('ftrtrwl, dc nOlo dislilnt pe curbl Plil'li str calcu-

'leaz.ir rlifcltrnl.a t]t, lrnrperaturir coreslrunzirtoilr'}unctt'lor do ll0 i}i 10?6dislil*l D(r act'itstr-r curb[.

.1. ln turrctie rle rnririrnile calcul:rtt, lir punctrd 2, so cite[tc tlirr qraficul2.136 rliferen{a, rle tt mlx'mturi corespu nz:i1o&re punctelor tle 50ou tlistihbpe curbelc Vl) rii Plll l, rlirr cftl '{. l 'czlllti 1;11;1,p.

4. Se irrrparte t,urba l' l i l ' in cinci donu,nii ltrstrinse rle distilaro:{ t . . .10} i , ;10. . .30_o/o;30.. .1-1091), ;0. . .?0o/oi?0.. .909;; ise calculcazir,tliferen{ele temporrtulilor cxtrertrc a1(' relot cin(.i (lomellii.

_ i. Se inr:epe calculul curtre-i YD la, 1il,;t9 rrrbrtr por.lrind cle la 15e.7.y6(valoare cunoscut,i) in sus sau in jos, sur:cesil din domeliu in domcniu,.ea la nretoala Edrnister - Okamol,o de trasalo n. cur.bei \jD la ntsiuncaatnxrsferici. Astfel, da,c[ se incepc cu tlornerriul ?0...509/0. irr func{ic rk,diferen$a tcmperaturilor cxtremt' ale acestui dorneliu dc pe curba PIIF,din figura 2.:17 se citette diferenla temperaturilor extreme ale domeniului,de pe curba TD, de untlt' rczult6, l7e.r"yB :

AlvB,ro,..r0", : lzt: ;va - | 1q,,7,, , i a i lzo"/"vt-. : lso%vr * Alvr,.o.. .ro%

{alculul se repeti, in mocl similar !i pentru celelalte dorncnii.

- 6. Intrucit la prer-iuni mai mici de.it prcsiunca atmosfericl pantacurhei frI nu yariazi cu presiunea, pentru tran,spunerea curbei VE de

-10 (0

% dis i i lo l

79

-20.l0

-gos0

10

EO

9t)

s

I

2m 2$ 260 210 3A 320 lao t0 380 too r.2otsoT.pnt

Fig.,2.38, Corcl4iq $atici s lui Edmistet dintre,temper.turile dc 50% distilat p€ curbelc pRFti VE tr$eta la.preslunea de 13,32 mbar ti dilerenla de tempelaturi corespunztrtoarc punetelor' de 30 si 10% distilat pe PRr [2j.

0ifercnto fetrperoturito. extreDe d!e domeoiitor- dedis l i lore pe curbo pRF, oC

Fl!. 2.3?. Corelalia graiictr a iut idmister aintle diferentele de tenpcraturi e''treme ate dorie-Diilor Estrtnse de diBtilsre de pc curbele pRF Si VE tmsatc ta 13,32 nbar [21.

t '

=>, o€

.9 -E: i

ta

-EE€

40 50 6a 70 00 90 100 f8

Ia presiunea de 13,32 mba,r Ia o presiune oarecare, ilal mai micd, Bau egal5.cu presiunra al mosferice., este Buficient si, se tr;nspuni un singur p;nct(d.e

"excmptu., p-unet ul (orespunzltor lui J0 sau 50 o/o distilat ) cu ajitoml

grafieului din figura 2.38, considerind cI diferenl,el-e dintre temDeraturilcc\treme ale celor cinci domenii rlmin constante (modul clc utiilizare algra.ficr- lu i (.ste aritat prin s[ge!i). Cu acest grafic se pot face transpuneri

--:

eE

gs

0 50 , 10 150 2m 250 30 350 {& 150TempeFlurs [o 3070 sou tq 507. pe VE to presiuneo p. oC

Fig. 2,38, Corelatie gralicd a lui Edmister privlnd inllueDla prcsiuDii asupra temperaturti de 80,sau 50 yo dist i tat pe (urba VE l2l.

ale. temperaturilor de 30 sau 50% distilal, pe VE rqi ale Ia presirurea atmos-fericl la o presiunc mai micd., .- 7..Dac5 se c]lgr$_te, curba \IE qi la presiunea atmosferic' (fi,e calcu_lut!^ qi" curba PRtr'-la _plellunea atmosfericd,, fie prin transpunere ilola 13,32 mbar cu graficul 2.38), trasarea ei la orice -presiune P cuprinsd,intre 13r32-mbar qi presiunea atmosfericd, se poate fa-ce in felul or*id,to",^^ ̂ ,o)-F^".

baza temperaturilor corespunzito#e puncl,clor de .\o/n i L0o/r,SOTo; 50o/._;7Ao/o;90o/o uap-orizat-pe curbele VE la t3.32 mbar gr presruneaatmosfericl, se reprezint5, in graficul Iui Cox cele qase fuepte d6 varia[ie

l -c.7!o8L

..ir u'{'sirtnii de v:rpori (ru lenrperatur':r tol'('spunzi-rto*l('a"r'sl.or puntito( r ' . f ig.2. ;J4).

lr) Se duce o p:lralell la:lbscisl ptitl prosiunea ? i l)roioctiik'pe tllrst:isiiru,lc prrntrtelor de interseclie tlitttre paralcli, .,\i (lt'cpt(flc tle plesitttLt' dtr\-:r,poli r'opleziuti'r tocmai tcurperaturilc corespunzi,toart'ploc('ltt(lILr dc.valxrriztt qrc curba \lE Ia presiunca -P (r'. fig. 2.i31 ;i crtrrnpltrl 2.lt).

l irelnplnl 2.9. Sil se ttaseze curbzl V'o la prrrsiunerl tltr 100 rtrlrar(71'r mrrr Hi) a unui ulei rnedirt a c'.irui crutl PIIF la plesiunea at nlosf('I i(i ir,s-a ol)1inut pe baza diltelor pr'('zontate in tzrl)elul g.?

' l db?Iul 2. l

.I):rr€ de rlistllrre &le crrrt ok'r t|ltTrjt t lt l|r pre$hrnc& {l osfcri(i ll la proslutrllt'de i:1,:l! il 100 nrbar

9i, \i'l mdist ih l

lpRiltr1,013

bar, 'C13,3

mb{r, '0

Dorncniul

dist i l rrc,

AI'RF lx13,3

rbar ' ( :

rf,lIuh l i ) . : t l : r 1 l l , : i

"(l

llr lot)

: l t l , ; 2;4, : ,: .1I I , :r 275,: '' -116.: ' ' :1J0,;: : l 28,- '! : l { ,5 298,:)) t i r . ; , : ! l )9,5

tt

l (J

2lt2

() : l :- ,0 l \ i10 :li')0 lol

. : lo 3?{l ) tr-r5r) :180 221ii 1{) | :{890 421 2(i{}

1(X) . l :H : l l is

t ) . . .1{)

10.. . : i l ): i t ) . . . .5( l50. . .7070. . .90

t , t )

i ,0

l : j ,5l l , r )

]lt:oltareSe transpune curbzr PIt!' rlo la presiunea iltrnosfcricii la li l, l32 rnbart

t'u :rjutorul nomograrnoi din figura 2.?il (r'. iaixrlul 9.7). Se cite;te ..i so'citlt 'uloitzii;

116,1;p111,:924'( i

(1.0.1; ' - l ror;)r 'xr, . . 2l ir . 205 : l0'(1

. dirr f igultr 2.36, A150.; ., l f ' ( ) ; t5pe;11,. .221 . i t - 291"( '

Se irnpalte curbt io (lonrr.nii lcstlirlse r\i se orllculeazii (lif(rr'orl(a tetll-pel ai,urilor e\tr('nro pe cull)rr I)[)ul.'r iar din gra{icul 9.37 sc cite;te (lifel.enl'abtrmporaturilor extlcrnrl po VE rii so cIt,lculea,zti [enpelatura core$punzil toareplo(.entului distilat I)e curba, YE la plesiunea do 13,32 mbar (r.. trlx'lttl ?.i).

Sc transpun purrctelo (k'ijo $i ir0l( distilat pe Vlt (le la li l, l l rnbarla 100 mhar, cu ajutorul gralicului 2.38, tliferen{r tlintre telnperlrturileextrcnre alc cclor cirrt' i domonii pii,strindu-se constante (\'. trl)! ' lt l 2.?.)

2.4. VAPONIZAREA IN ECIIILIBRU ADIAN.q.TI(I

In unele cazuri practice, un amcstec lichid sau partiil yaporizatpoate suteri o aletentS, in drum sprc ur vas sepalat.or, o eoloauir do fraufio-nare, o coloan5, de tlesorblic etc., unrle se ncnl,ine o presiure corlstantl,

'dar mai micfl decit cea corespunziitoarc ?e,{ii tlin sistem in care amesteculse mentine in faza lichid[, Ia punct de tierbere sau parlial vaporizat,dar cu un grarl cle vaporizare mai rnic. Astfel de exemple se intilnesc in

'instalaiiile ale fractionare cu mai multe coloane a4ezate in serie, in ordinea

,82

de's(rcstclii pr'csi.nii le sistem, aliruentareil fier:rrrt' i coloane fiintr co:rstiluilir (iin.pr'dusul dc bazii aI coloanei p'ccerrt rrtt', urxlir richittul sc rfli iIrr prlr't.dc fir'rlrt 'rr, r.rrl. l i l o pleriunt, mu'i rnr,, "

d",:it u"""a din col'tr'r rxrr'i ir. . ,l i 'u,'tt,azti s:ti irr inst: alii le d. irbro'bl ic-desorbti" ail.l ;;,;,.;i i;se r(trlizlazir l:L o plcsirrnc nrai micii tltcit r:r,:t, din absorbtle.I ) r r .cr ' r prcsiur,ca p t l i r r r , rus. l Nepart tor ( r - . I ig.2. l , D) sa* di t r c.L*r . ' i l( 's1c 11r:ii r)licir (lo(ri1, cca corcspurrzit oarc punt,trrliri de licrbuc a ricrrirrrrluidc a,linrerrtarc. (rar a,(:tor izal prin presiurrea-?, qi ternpcraturrl t, (\K,r,t,,,,-.=lj

*t,urrci,. p-t ilr dctt'rrlir, l iclrid.l so r-apor izcazti f,rrliaipin,:i-' ia stalli l ir(.rr .nirt'* echili l,rr, rcsp.t'tiv rroua compozitie ^

lir:hiiluru'i rizidual ri., si rr,ualcnrpc.aluri r. sl.birite in finnl la prcsirrrrt'* l), r'o'satisfactr iarj .rrrrrirri.,puncl.ului _ dt, _ lit 'r lx.r'e :If,,r, ,l.,,Dzu,ii -amestecul iuiliai

":i,. i,;;.i i; i'\ apol izat.la. ?'-fi.t ', prin (lclelti, flactia tlt, r.apor.i la ct,i,;te pinri l:i rrtin_gelea troului cchili lu,u ln ? ;i l.In. accst

-proces, arrx:stecul nu pr.ime5t,e r:ikluni tlin exf,cnol,. r-tpori_zarea irr t,chilibm rtalizindu-sc po searna cr.ildur'ii scnsibilo a lichi(luluiinititl. .l )ilt,accst rno( ir-, in ti rnpul i.i lporiztil i i, temperatura iichitlului -scade.r 1r :lFrrcl rte pr oceN r.stc (.unoscut ilt Iitcralur,ti sub rrumele dc \'apot,iza,r,oirr cr:hili lxr ldiabaticl.

( lii ultlliu.e I .qchimbir ii gra,tlului .ile \.apol.izru,c, rr, compoziliei cdoldoui, fazc in erfiilibr. si a ternpi.nl,Lr.ii, in prrrt.esut rte r:r,po.izare adiabrrt;iair,trcbuit' tlc'ter'ri'atc .sinrult:r,ri douii r.ari,,'bilc : (rcbitui'(ie \.apori for.nra!,iI ' qi tempelalura finali t.

l lcstabilir'a echilibrrrlui tt 'rnrodi.arnir. i. .l l lra detcntei i 'seilrrr'i l,d. fapt rtstabili l.a .l*ri rou debit.rlc r,ap.r'i I l i ,i

"r,. ' i uui ttrr,per,rrt,ri

t.,i i lr lcgile ca,l('c'rtrolc.zr'i p.oces.I r"spe-ctiv t,rl fi tot i.cre tlc coiscrr-ilreal. mrlc'lci_ si errcrgiei (' 'r.c.c1izirt. prin eeuatiir(' dc bilanf rnater iir,r q,itermic), coml)iralc r.u.(,r'u21ia \.:l,poriziir.i i itr eclril ibm (v. ec. 2.11 . . .9.1g j.

_, . l .i,r.,r]rul

"rllcrarlfr ,(tc Yllpolizar(, irr echilibru in conditii acliabal.irit.rc( 'Ul, . lc l tClUl l l t rni l0I :

./. Sr. lx(,sul,urlc rr tenrlter a,trtrii I rhrpii rletentii nrai mic[ ttecit tcm_l":Lr:]l:. ]l i1i,,lil. I)e Ieguhi,.pentru tinritarta, rlorneniului tte p."*upu,*i.t' . \ r mr( 'sul i r ' r ' i r l rurr i - r lurui ( l ( , i i l { ' ( . r ' ( , i l i sr .cal t .uL. lz i i l ' . ln |eral l i i l , , de r ' i ( , r_belo ;i do rouri alc ilnrestecului initial la, pr"riun"a tiraili-Aupii A,.t",,i iX;toatc presupurrcrile dr tcrnperatnrti s. vor la,c. rrumai intt'c.Iir rroui tcrnlperaturi t'_rtreme.

9. Sc calculctrzii dehitul dc \-apori l,'r:u una tlintr.e ecualiile valxrr.i-zirii iu echilibm la prcsiunca firntri rtupri rltrentl fi io- L"^p,,r.*,,r"u 1r,,"_su pusar.J. Se cak,ulcazii t:rxnpozilii1c celor dorui five la4. St' r'erifir,ri tcmpL{atula pr.esupusi, la purrctul

bilan{ telmic (?.6{) :I 'ht ; : r ,h l .+vi l+

daci'l am.stecul ini{ial, inainte de deleirlii, "se gtisefte in faza lichirrri sau cut'cuaiia tl ' bilarr! termic (2.65) :

I'ftt;t + p'"H';,,: Lh,t t 1- ,,

t'chilibnr .r7, ;i r,.1 pr'i l l ecu.rtia de

(2.c4)

(2.(i5 )dacri amcstecul initjal e,stc parfill v:lpolizat. in accste r.elalii, tclmenii auurmaitoarele semnificatii : , $i I/ _ rlebitele moiare ale celor doud faze

83

.dup5, detenti (la P $i ,) ; -t' - debitul molar de alimentare ; -l',, I', - dobi-'tele celor doui faze ce constituie fluxnl cle alimentare (Ir :I'r + -f',) ;,t', I - temperatura iniliall (inainte ale tletenttr,), respecti\r finalh; h, H -.entalpia fazei Iichitle gi & fazei yapori celculate prin aditivitetc moleri.conlorm relatiilor :

Et; (2.66)

(2.6?)Hi:

,ku E, - entalpiile componentului d in stare purl in f&zi lichitl5,, rcspeotiyvapori I uo1 - fraclia molari, a componentului i in alimcntarea totalilichidi; al, yl- fua,eliile molare ale componentului i in cele doui fazoale alimentirii parlial vaporizate inainte de detent6; r,, y, - fracfiile'molaro alo componentului d in cele doul faze la echilibru, dupi cletentX,.

Dacd ecualiile ale bilmt (2.64) gi (2.6,ti) sint satisftrcute in limita unci.erori impuse, oalculul se considerl terminat; in cllz contral, calculul serepetl cle la punctul -l cu o noul ptesupunere pentru tfmperatura finolii,qi anu me :

- alac[ din incercarea anterioari rezultS" cir partea dreaptil a ecur]tiilor(2.64) {i (2.65) este mai mare decit partea !iting5, insea,mntr ci rlebiful /oblinut la temperatura prosupu$tr, la punctul 7 este prea mare

"si deci, in

urmdtoarea incetcare, se ya presupune o tempertturi mai mici;- daci, din incercareo anterioari rozult;, c5, partea abe:r,ptd, este mai

'micd decit partea st ingl (in ambele cazuli partea stingf a ecua],iilor riimineconstanttr,) inseamni ci clebitul 7 oblinut la temleratura presupusi esteprea mic qi ileci, in urmdtoarea incetcate, se va presupune o tempera-tur5, mai mare.

Exemplul 2.10. l'rodusul din baza (refierbtrtorul) unei coloane de.deetanare cu presinnea de 30 bar,:i cu compoziiia datd in tabelul 2.8 ali-.mertteazh o coloani, tle clepropanare care opereazi la presiuna de 15 bar;'debitul de alimentare -l'tiind egal cu 300 kmol/h. Sd, se calculeze debitelecelor alou[ faze rezultate prin vaporizarea adia,baticl a fluxului -F ca urm&ra.a scdalerii presiunii cle Ia 30 bar la 15 bar, precum $i temperatura de intrarein coloana de d.epropanare, dnci presiunea se consideri egald, cu 15 bar.

Rezoh;areJ. Se calculeazfi temperatura cle fierbere a amestecului din refierbI,-

torul coloanei de deetanare la presiunea, de 30 bar, cu ecua{ia punctului.cle fierbere. Prin incercS,ri a remtltat ,' : 115"C (tabelul 2.8).

2. Se presupune o temperaturi mai mici (t :83"C) gi la aceasti,temperaturtr, gi ? :15 bar se citesc constantele tle echilibru K, (v.tabelul 2.8) qi se calculeazS fraclia vaporizatS, 7 cu ecualia vaporizlriiin echilibru. lntrucit amestecul este ternar. fractia J/ se calculeazS, cu

,ecuaiia (2.43) untle :

At :L$-1 : 0,9; Az: O,78- l : -O,22; 18: 0,35- 1 : -0165

.84

: EHi'! ' 'hi': L hi'x:';

UE'tt'

h' | : \

ht 'xo1i

h'"- \h l r , i

Atunci :

0,9.o,22. 0,65 l r r + [ _ 0,9 .o,22.0,a + 0,22.0,65.0,65 _

- 0;9 . 0,65 . 0,851 V + 0,9 . 0,35 _ 0,22 . 015 _ 0,65 .0,2 : 0

Tab.IuI 2.8

2 : 15 l)ar; se presupuDe, , : E:).C

'Kt

q 0,35 105nCr 0,45 135n(; 0,20 60

Total 1,00 30O

seu :

1,60 0,56 1,s0, E0 0,36 0,78o,12 tJ,084 0,35

1,004

0,5.160,3?r0,0E3I,000

o,2a70,476o, q)71,000

o,t287 VN - 0,38?1 t/ + 0,086 : ude rutle :

1' 0,3871 + (0,38?rr-4. 0,128? . 0,086)r/ ':2t766

2- 0,1287respectil ':

9fg_l_lgi87t_1_gr2{ . 0,086 )rrz2 . 0.,t287

Ilin cele doui. valori se alego valoarea cu semnificalie fizir:i, I -, : l- :: Op+z, deoarece l'€ [0; 1].

3- Se calculeazi concenl,ratiile celor doui, faze la echilibru: ry, din€cualia, (2.15), iar a,, din ecuaiio (2.13) sau tlin rela{ia generali de echi-libru y, : 11,1,.

4. Se citesc, din diagrame, entalpiile componentelor pru,e (tabelul?.9) in faza yapori fi in faza lichidii Ia temperaturile de 115.C qi 8fC.

Tab.IuI 2.0ItDarlpi i l r hidrocarburi lor C1.,.C5 la dl lcr l tc tcmp.raturl

ConlpoDent

:0,?42

, : 88"C

ht lu llt \ Er698 547 802 568 80?593 4E9 765 510 713564 476 ?90 489 792

c,nCr

tr)f,ta tl arzultal! obllnutG le crlculul vlpo.lrdlll dh 6xcarplul q.l0

P .= 30 bar;Sc prcsupune| .= 115'C

Iiirei' ' ' v(I{r - r)+ 1

_ \taloaroa entalpiei in kJ/kg

dD

;i. R' cirl(iulea,zir ent lpiilc dc :unestoc cu ccuir,li i lc (2.66) si (:1.(i;;, iaraltoi se r.'r,rific'i (,cualia de bilarr{ termic (2.6{) :

I t i : - : 695 ' 44'0,31-r- f 593' 58'0,45-f-56{. 72.0,20,:34 348 k. I /knrol

hr. : 517 ' l{ . 0.2ti7-1. 489. 5tj . 0,.t?6+{?6 ' ?9 .0,23? -i}tt .i i}0 liJ;hrrrol

I \ : g1;2 ' 4- t ' 0, i r . t6{765' 5.9 ' 0, .371 }?90 . ?2 .0,0E: l :10 449 k. I ' l lnotr

l r : lJ00.012+2 -- 72)6 kurolyh; L:300 - ?2,6,= 227,. t kmol:1i

{.t00 . 3l ll4$ ,.- 227,,+.9iJ 5iJ0 -l- ?2.6 . +0 .t+9

l0 310.100 : 6 {S7 ?22 + 2 036 59? : I424: l1f} k. I /h

Se r.rbservii cii pal'ftra stingii a couatiei de Lrilan{ tcrrnic estc nliti rna! edccit pa,r'tea dreaptii t:u 880 081 kJ/h, cceii co }epr'ezintr'i 9,ll{9b. -{r.r.aslu,inselnrnil ci, l,empelatnt a prcsupuril la purrctul 2 a fos1, ptrl nlicii. irr {rrlr-littuale, cir,lculul Ne r'('petii de la act'st p[]tct, (.u o trxlptr'?rturri l l l iri l i i)u(.( l =- 8s ' ( ' , l l lb{ , lu l 2.1{)) . Atunci :

- ,1, . - 2,95-1 :1,05; r [? :0,82-1 - -0,18i / r :0,1]?-t - - 0,63

1,05'0,18'0,6i t y3 + [ -1,05. 0,18 . 0,8+0,18 .0,61] . 0,65-

-1,05. 0,63. 0,551 r+1,05. 0,35 - 0,18.0, . i ; - o,r i : t . (1. .1 -( l

7' l tbt lu l 2.1o

I loto ; l roznl la le obl innt . h (1sk.ulul vapol lz i r i idtn 0rcxrplul P. l0

canCtn(ls'Iotal

0,35o,45o ,20I ,00

2 ,050,82o,37

0,5020,3980,1001 ,000

o ,2450,485o ,2701,000

sau ;

de unde :0,11907 y2 - 0,4413 y+0,1605:0

. l ) : l5 lrAr; sc presupulrc / - 88'C

I'(rr - 1)+

2. 0,11907

86

t f_.2- v- : 0"109

St' rlltrtrleilzti q)nccntr'fl,fi i le filzclor. la echililru /, rji ro (r.. l;abelul:2.1(,) si enl.al?iile rlt arnesterr., iar apoi se r.trr.ific[ ecualin de bilan!, k:r-rnir. 'J.ti4 ) ;

l i ' , . .= i r { is '44. 0.2{5+510 . 5 lJ ' 0, .11J5 +, l t ig . 72.0.2iO,=

: 29 9?5 kJ/knol

t r i == 807. ' r l .0, i0? - l - 77; t .58 . 0,398 1 ie?. ?2 . 0,100-

: 41 3i t kJ /kmol

l' -- 300 . 0,{09 = . 1?2,? krnol/h i 1, -. 300 1:i2,?: t ??,3 knxrl/h

l0:J04 {00 : :1 i?,3. 29 g?r i 1 122,?.Lt 3?t : l0 l i90 ?89 kJ/h

Sr. observ{ c{ hila!{,ul tt'rrnic este snl,istilcut (,u o eroare de 0,8+9/0.Treliuit' sublini:rt f:rptul oI, a(,ca$tl crclq{,ere majorii a pr\r{ii tlin fueapfaa cc!r,r.liei de bila.nt termicr se dintirleazir in plincipal cre;1erii fraclici va^po-litirte Y, (1a ulmare :r crcqterii tenlpexaturii 5i rru a cr.eqterii enta.Ipiilorcelor rloui faze.

III}ILIOGII,lF'IH

1. l l l NS'1.\N, A. I .1.. t .r- ' the S.ie!r.c ol ] 'cttoleum. \ 'ol . t I t , London, Oxtord t:uivcBityI ' r r \s, la:18, c i l .22.

2. I.IDlIIS'f Filt. \'. (1., i{ppli.d II !Jd!.o&rbot1-:l hrnlodlnoni.n, (;ulf l,ubtishine ComparyI Ionston, ' l i ' \as. 1961.

: i . l lJ) l . I IS' l l . :H, \ \- . (1. f i Ol iAIlOlO, l i . K. I 'et.ol. R?L, t8,8, 1959, p. l t7; t8, 9, rg;9,p. : |6?.

4. I.'fl\SKIt. l\. \1.. 'l'cclnical Dala Book Pelrcteum Jiclifriflt, New-York ,\r ericrn t)stmlcurllInst i tute. l) i t is ion, on Refining, 1966.

5. I.'ttIFlS, lI., 'l'he Oil otd Gas Joutnal, 20, 197r. p. 70.d. I fliN(;S'IEIlIi(lIi. H. .1,, Dislillelion-Principlts and Design l'rctcdurcs. Ncw-york, Reir-

lrold I ,ubl ishing, 1961.7. I i , \ fZ, 1)- L.,si UttO\\N,( j ' . ( i . , Ind. I lng. Chem.,25, lg: i : i , p. 1: l?:J.8. 1I^X\\'1.;LL, .1. 8., ltata ll''rl: on ]{ltdrocqtbonr, Third Prinling, l). \hn Nostnnd Conrpany,

Inc.. Nc\\-\ 'ork. l95t).9. \ltl,SON, \\'. L., Pctol.unl llcfinirl7 l.:ngitreeri g, Fourth l-ldition, Uccr&w-IIiI Uook Co.,

\o\1.York. l9ir8.10. NIILS()N. W. L. f i I IAITV!:I , l \ , . l . , OiI a d Gas Joutndl, 17 iunic, 1948, p. ?1.11. OllRl l . \ lx l ICO\-, S. N., Prtr l i / , i pcnpnki ncf l i , Uoskva, Costoptehizdat, 1.910, cir. 1:).'12. ORLICEI{..{ . F., l 'oLL, H., WAT.ItNI)A, H., Z fs}rcft l i i t Minerati j tehnike\ wien. spriu-

ger-Verlag. 1955.13. PACKIE, J. W., l)i$tillorion Etluipmeti in lhe OiI Rcfi ing Indust.r,/, Trun$. Am. lrst, ot

Chcm. Eng., :J7. 1941, p. 51, ci t . 2,22 rt i 26.14. PIROOIIOV, R. S. si RIt iSWENGIiR, ( i .4., Proc. Am. Paln[. Inrt. . nI.2, sect. I I , 1929,

p. 52. ci t . 15 9i 22.15. RASllltV, S., ,,Propriettrtile fizice ti tizico-chimice dle hidrocubulilor, titeiului $i fmcfiunilor

de tilei', capitol dia LIanuaIuI Chinhlului, vol. 2, Editura Tehnictr, Bucuretti, 1942.16. liOBtJ, 1, \., Dtutilarc-ftdclionarr, llditurn Tchnictr, Bucure$ti, 1963.tr7, SBUftl"EA, GII-, Ilerisla de cltimie, XB,8, 1072, p. 48,1.

87

18. SMITH, D.-4. $i WILSON, G. W,, ?rans. A. I.,Ch, E.,1916, p. SZ7.19. STITATI LA, C., P.trcl ti td:.. tO, t062, p. 549.20. STRATULA, C.,IIARINOIU, V. ti SORESCU, cH. rjtt tod. ti progrjlmc d2 c.t;u! at proc.reto,f

d. d-itlilorc. fra.lionorc $I abtotbti., Editure Tehnicd. Bucuretti, 19?6.21. STRA'I'ULA,C., Frcclionor.a, principii $i mctod..t..alcul,Editu; TehnlcI, BucuEfti, 1086_22. SLTCIU, GH., TLINESCU, R,, lngln tia pftIucrdrii hidrocarbtrilor, yot.1.. Edltura Tehnicd,

Bucuresti , 19?3; vol. 2, 1985.23. TARAN, C,, STRATULA, C., Procesc difuztonab dc sepamre, vol. I, Ilrtitutul dc petrol

$i-Gazc, Ploietti, 1979,24. TnAUB, .1. F,, Iterali\c M.lhod. for thc tolulion el Equariorrs, prohlic. Hall, Engl€wood

Clllt. Neu Jersey, 198,1.25. WRIGHT, B, 5., Egdroc. Proc, Pctrol. R.1.,10, S, 1961, p, 219.26. WUITIfIER, P., L.Patrol. Raftinog. .t cani. Chimiqu., (Tohe L Editi.irTc ehni9.7 ltue

Ndlaton, Pari6, 15, 1965.

3. coNrnuseRuA DrFrinnNTrAr,A $r coNDENs ARttaIN IjCHII,IBRU

Condensarea reprezintx, un mijloc cle imbog,,lire a vaporilor in compo-nentul sau cornponentele lrai volatile, condensatul rezultat fiind maibogat in componentul sau compotentele mai putin volatile.

Vaporii pot fi condensati parlial fie prin condensare in echilibru, fioprin condeniiare diferenjialii.

3.1. CONDDNSAREA DTFDnENTTALa

Ira condens&rea diferenliald,, condensatul fornrat sc climinl continuudin sistem, diferenlial, pe mi,suri ce se forrneazii,, ca urm&ro a scialeriicontinue a temperaturii.

Ii,afionarnentul aplicat la deducrrrea ecualiei vaporizlrii diferen{.ialeflenl,r'u amestecul binar (rr. ec. 1.5) se poate aplica Si in cazul conalensi.riidifelentiale. Sc ob!,ine astfel ecua{ia:

1" I".: It r "J

clrl

y-71(3.1) .

unde: l'o li I1 leprezint[ moli sau kg alin amestccul de .r.apori inifial,respcctiv final, iar !/o Si grr fracfia molarS, sau masicl a componenteimai volatile in amestecul inirial, respectiv final, de vapori. pcntr.u rezol-varea lrtegralei din ecuatia (3.1) se procedeazL in acelaqi moil ca la ecua,tiavaporiz[rii tliferenliale. ln figura 3.1 sint prezentate, comparativ, curbelede vaporfuare gi condensare tliferenliali, qi curbele PRf,Ei yE pentru ung,mestec tlat. Se observi c5 inifialul curbei de valorizare in echilibn' coin-ciale cu inifialul curbei cle vaporizare cliforenlial'i, intrucit, dupX cum s-amenlionat (v. subcap. 1.1), vaporizarea tliferenliall reprezinti o succesiunede vaporiz5ri in echilibru. Din acest motiv qi finalul curbei de vaporizare'ifiechilibru coineitle eu ini{ialul curbei tle cond.ensare diferen{ia,l5 Se observ6,

EF

tle aserncnca, cL firralul curbei d.c vapodzat'e tlitererrtial[ coiucirle cu firralulcurbei PliF, deoarcce, in anbele vaporiziiri, l,e{r'e1,ic, ultima picituli r:areva dist'ila ra fi consti+uitri din componentul mai greu vrialil.

f ig. 3.1. } 'ozi l i t l coDrpnrat i \ i i . r cI I i , ( f iord€ \ ' !por izare gi condonstr . t t i [ t ' r r r r l i r l r i! i a rurbclor I ' l t l r s i YI ' l pc|r l r l i u l r

anrrs lec dal .

70 0 ist i to t

.3.2. C0TT* DIT,I'SARI]A IN ECIIILIITRTI

Op'ra{ia dc conderrsart irr echilibru se calactrrrizeazl prin lcet'1, r'i,in tinrqlrl conrlcnsirii pat'{iale, iichidul forrrrat (conrlensatrtl) riirnitir' ittcontact intirl cu vaporii t 'eziduali pinii l i l sepin'area lor in vilsLtl seprllril(,r(r-. i ig.2.1, a). Dntoritir acestui fapt, in tot tirnpul corrtkrttsirli i, l ir ' l irl irl(coldensatul) tste in ethilibru cu vaporii tl in cmt: a proycnit ca $i il l (' i izulvaporizirii iIr txrhilibt'u. Acest proces so irtti lrrcStc adesca la condttr.rn'tpnrliali a vaporilor de la virtLrl coloa[elor cltr flactriorrirrt' ,,si drsol'b1ir' "i rin r:azul scpamtoalelor rlt inaltii presiune tlin caclrul ir]Fllltl.i i lor de t tl ior-mar'(' (.utalit ' icir (fig. ll.2 ), hitlt 'ocracarc ctr.

jpre n.dJl dc omes:e' .L no_erro p.rm6 Spre hidrofrno.e

6oz e

pfifi'o

v1 v1i

F, y0rSp.€ coloor:

Fig. :1.2. Schcrna pr incipiald dc separare a lazclor re2r l tate din produsul dc roacl ic ol) l inut inprocesul dc rcfornr:rre catalitice.

90

i6'eg

Tl6o.c tuptofP. i2 bor

-/_\sepo.0ror

l)r(, i i sc l l l l l t ir '( ' i1,1' dil lgl 'ama l, l(,( iun(' (10 \. irp{)r.i l r.nt;tcr.i l t rrrit prntrtrut , r ' r l | ( ,st( ' ( t ) i l t i ( 'o lnpo l r ( ' t r t ( le (r lnt l ) ( ,z i t ie d.r t i r { f ig. ;1. ; l ) sal l ( l ia,Jranla/ . r ' . l r t . r l l r r i tn lcstct l r l l r i lar . ( r . f ig. ?. ; ) sc olrservi c i obt i r ret t , l r . r . lor .r lou'r f l rzt , l - ; i I in l r - r r t r r rnul l l i l l i r l ) ( r ' t (1: l \ - l l0r i ( l i r1e i r le le lnper i t t r l r i i s i

I

2

I i { - : ; . : } . I ) i t lgranr^ prc\ iur)r-lcrr I r f r lur i pr ' tn l {mrstecur i

rn ul t i t .onrponcDto. P.r r- Kr

Ip* isuproincoizii i

Tempero luro

prr'. i irtr i i), l i t.citrd dc l l o alirncntl le t lt: corrrpozi!ir ' ( lr l i i (punrtir l . l ( l infig ;l. i l), s(' poate ftrc f ie prin vapolizalc' irr t,chil ibr.Lr a tl iruentr"r,ri i drrcila{.{, ir i l ir s-r grisit irri{ ial in fazl l ir:hidir sau pal.l ial yaporizati l, f ie priu con-rlt 'rr.rrn' irr cchil i lrru dacl, init ial, r l l inrcltrlr( 'a s-:l glsit in t:rzii t aporisil1l Ir ir,r '1iul \ 'npolizlt it. [)cci. irr corxlit i i datc cle tem}er.atulri | i }r 'esiurre,l)crlrrr nrr tnr('stec ull cristri t lcrrit rrn singnl echil ibrrr teunodinatnit. irrdi-ft ' t 'rr i dc rlrurrrul unlat pcntlu dti lgclr:a lui : conrlcnsart'a itr cchil i lrru a:rrnr.stlr,rrhri ir faza vir}]ori sau vilpor.izar.e in et:hil i l tru a anleste{,rrlui l icl)i{ l-. l) itr acesl t)toti\ ' ,. t{)lrt( ' rela!i i lc drxlusc ;i lnrrzontatc in t.azul vrpor.izif i i' i r t r . r ' l i i l i l lu ( r ' . t r . . 2.11. . .2.18) l ) locurn ; i rnetrx lc l t . r lu r .ezolr-al t ' s int r - i l la-' l i i l t ' ; i in ctzul r.orrrletrsitt i i in e(tl i l i ln'rr.

t ' i t u,pliralic indrrstl iali i r contlorsil i i irr or:lr i l ibr"u s(, rlout ioll(.nzir :{olr(i,. lrsi ir '( 'a ln'o([ltsull i i dC ]e?x.tio rozultAt (l irr proCesul t lo lcftt tnalc t.atl-l i t i t i si hirlrrrl i irur'( 'si s(.pararei't lrri irr a;a-nunritul ,,separalor de irialt i,pr'( 'si l ln('! ' , olrl i trcn'l (k' gil,z{Jlinil plin cornpt irnalca i i r ircirca gttzelot' desottt l i i ctc. (l:rzolitr:t aslfcl oblirruli i arc un conliuut rnalo dc metan, t.ceacc (orslitui( ' rt lr rk'zi lr.antaj al ] lroccdcului, rlnlori l i i , t l i l icult i i l i lol caroapirr Irl sisternul dc cor)delrsan' nl coloant' i de dectantuc (l iu crdlul ins-talatici t le frlrcti{)nare a, gazolinei [3, 4].

( ) rl)li(,alic tnult mai importa,nti a opclatiei ale condenstl'e in cchilibruo ('(, lr\1iltr it ' cotrdcnsartra rt ' lr 'ogra,dii {ta, mij loc (' le (rxploatarc lationali i aza r ' : i ' r r i r r l e lor r l { ' u l rz( . r l { ' r r r : t r t . uosiut te.

I-xomptul ll.l. Sti se t:alculcze debitele rnolarc ale fazelor , li l-carclezull.,i prin. condon$lrea in echilibru a ptodusului rte reac],ie obfinut in

1rt orrr,srrl tltr lefo|rnatc catnliticii 1qi o21's slo separii in arsa-numitul ,,scpa-

Tq

I Kr xoi <i

Lrchidfece

0t

rator tle inaltb presiune.. (lig. 3.2). ln sepa,rator se meniino o temperaturlde 30"C gi o presiune de 30 bar.

RezolaareCalculul contlcns5rii s-a fd,cut cu releria (2.12). Rezultatele ob{,inute

sint prezentate in tabclul 3.1. Se obse,rvtr, ci, in contlitiile de 30 bar si

Tab.IuI 3.1

nczultal.k caleululut cond.rudril ln efhlllbru e prodmulul dc reactle oblinnl illtr prmcsul dc IrloFInerc cetelltlcd In a{rndlllllc separetorulul de ftrsltd pteslu|rc

Component !or,fu. nrol.

FYorbnol/h

, : 30"C;P : 30 bar ;

Kr

Se pEsupune :Y : .t 841 kmol/h,;

L : 742 kmoll}Jiv

j) - a,szc

, F ' gu

_&+1L-

t l" 0,73131q 0,06322c! 0,03672ca 0,03349ic. 0,01648nCr 0,00998icu 0,00931nCs 0,00609cC,, 0,00036aCc 0,00089MCP 0,001072,2DtrB 0,000712,3 DMB 0,001252MP 0,00615StrP 0,00519MCII 0,f i}O18ncr 0,01218nq 0,07251

B 0,00555T . 0,014E6EB 0,00304

P+NX 0,01082ox 0,00394IPB 0,008621,3,5 TMB O,001431,2, lTMB 0,0026E1,2,3 TMB 0,00054Totrl 1,00000

4100 29353 6,7205 1,4187 0,3692 0,15555 0,1152 0 ,O4434 0,0282 0,02165 0,00686 0,0095!t 0,02167 0,016

38 0,014529 0,0131

1 0,003368 0,01170 0,003531 0,00683 0,002317 0,000661 0,0005722 0,000537 0,00028 0,00014

15 0,00012:J 0,00009

5583

0,02008 0,84330,01065 0,0713o,02726 0,03820,07526 0,02710,06167 0,00s 50,04373 0,00480,05451 0,0024{J,03E7? 0,00110,00236 0,fi)000,006{2 0,00000,00762 0,00000,00473 0,00010,00852 0,00060,04436 0,00050,03605 0,0000o,0o133 0,00oe0,08556 0,0003o,os234 0,fi)020,0,1025 0,00030,11023 0,00000,o22a5 0,00000,08192 0,00000,02957 0,0f i)00,0,t9E0 0,0000o ,01070 0,00000,02016 0 ,00000,00406 0,000t1I ,00042 1,0008

21 ,55677 ,8552

20 ,229755,843645,7434s2 ,o20?40 ,102328,74a1

| ,75301 ,?8765,64983,50596,3384

32,8E8826 ,71860,0789

63,446668,437329 ,4322a1 ,??3016,S33760,171021 ,928136,95187 ,5927

14,98E32 ,9982

711,1154

30'C. conrle-n^seaz5,lp,z'l % din prorlus (741,11 kmolp), ia,r vaporii rezultatrileonrin 84,33% mol. II2.

3.2.1. COIVDENSAREA IN ECETLIBRU NETNOGNAD,I.

ln zonele apropiate punctului critic C, amestecurile de hidrocarburi,prezintd unele pafticulariti,ti deosebit de interessnt€ din punctul de vodereal comport5di celor tlou[ faze in echilibru. Astfel, in punctul critic C al

ot

amestecului tle coordonate T" qi ?u compozitia lichiilului este identicflcu ce& a vaporilor, deoarece in acest punct existd, o singud fazd,. Tot ina,ces-t

-punct _converg atit curbele punct€Ior de fierbere qi de rou6 cit gircelellle cnrbe posibile corespunzi,toa,re unor anumite procente vapori-zate (fig.3.4, o ii D).

Alalizind figura 3.4 se observi, ci, tempe.ratura corespunzdtoare.punctului critic C (?") reprezinti, cea mai mare temperaturi de pe curba,

TA T.otTemperolurq T

Fig. 3.4. Diagrama prcsiune-tempersturl pentru ameitecuri multicomponente ln zona criticS:a - cu.bele punctelor de fierbere (0 % vaporizat) ti de rou{ (100 % vapo zat) ; D - curb€ p6ntru,

dilerite procente vapoaizat.

punct€Ior ale fierbere, da,r nu gi eea mai mare temperaturi de pe curbapunctelor de routr,1 pent_ru aceasttr, ultimf, curbi,, temperatura cea mai mare€Ete ?-.: (fig.3.4, o). In domeniul cuprins intre T^., Ei T" are Ioc aga-numitul proces de condensare in echilibru retrogradI, Bau invers[.

Dacd, so pleaci de la un punct oarecare -4" plasat deasupra curbei.punctclor de roul (vapori supraincilzifi v. fig, 3.3) de temperaturS, ?.,e'[f.; T-*l qi presiune ?, qi se scade presiuDea, de la P, Ia ?", amesktculajunge la punctul ile roud,. Dac5, presiunea se scade in continu&re, se intrii,in domeniul de dublitr fazL (vapori $i lichid), deci amestecul incepe si, con-denseze, procentul de condensat crescind continuu prin scd.derea presiuniipini la o anumitl valoa,re a acesteia, duptr, care 6c{derea in continuaxe a.presiunii conduce la vaporizarea condensatului, astfel incit, la presiuneaP' amestecul se afld, din nou in fazi vapori Ia punctul de roud, (v. fig. 3.5).Acest fenomen de condensare partiald, a vaporilor prin scdderea presiunii.€ste cunoscut in literatur5, sub numele de conalensare in echilibru retroeradd,sau inversi, (1,2, 5f. El a,re importan![ tleosebiti in exploatarea zi,cimin-telor rle gaze naturale.

Dupi cum se qtie, sonclele de gaze de presinne ritlicat5, pot protluceo cantitate mare de condenBat atunci cinal presiunea gazului in vasul sepa.rator este redued, la o presiune optirnd (60. . .120 bal), cale corespunde

I9^l

PC

---t;,- -

- lsl .tr'a l9ldi

Pn

Cont-l , : 200 blr; / -

. l {) ' ( l ; se prcsupurre :/ , : 0,021:J; I ' . . . 0,()68?

' labelal : t .2

1) -

l i l r l )Nr: / - . 1 l )"( l so presuprrn{ :

- / - , l l . { ) ( i21 : I ' - t ) .Ui}79

/ir

2,180 {) ,0d630 O,:}708( l { r ,80831O.l{{rrr r r 0 l { r : } ; r , , l { r ; ' i t i U, t l861:t0,100 0, { )21{ i7 0,13707 0,055190,2;0 rr 009:12 0,0i212 l | , r ) l : lu: in,20r, r r h l ; r j l r j ,o l j ; l ; r , , r , t ; l i ,0,120 0, t)o{i 15 0,03ri0? 0,(x)1330,09r i ( , ,0208; 0, 1t661 0,01119r l ,0 l9 0,01c:r : . r r t r t . . t ; | l , ( , | |1t ;

O I ;Al i o. { l { '$ l l ; l , ( rOOt-

oz(1"lc{nCliu"nC;

'l'otel

icnn04{i"

"C,

Tota '

o, 73 I , ,1800,09 0,8650,{ t ' t o,6600,02 0,5100,Oir 0,46{)0,01 {}, :1800,03 0,3300 ,02 0, 2161 , 0{)

/ii

0,198.10 0,7376: l0, l {1221 0,08n{ I0,1r)al : t 0,0605rJ0,0381t.1 0,019550, 06070 0, {)27920,0255{ i 0,009710,08626 0,0281ii0.083{J7 0,0179.11,00000 0, $9923

1 ,000 0,057020, l t10 0,01192(t , i r00 0,01705o,3l l0 0, {)u6560,280 t l , t)109t)0,190 0,001590, r 65 0,014820,002 0,01273

0, 1386.1

(, ,4112r.r 0,78r430,10762 0, (J8717o,12298 0,061,19(, ,0.1732 0,O15620,07898 {) ,022110, {J:1311 0,0002$0,10889 {r ,017{ i .10,00182 0,0081r-)1,00000 1 , 00000

0,01560, t)0:i20,00330,00120, rn19o,0{)08o,0027o ,00260,0313

lli lhI{t

0,73 3,6000,09 {} ,8900,0? 0, J{ iO0,02 () ,2100,03 0, 1700,01 0,090o,0: t 0,0720,02 0,03tJI ,00

0,02710 {) ,22267 0,80161r, ,01227 0,00971 0,0887.10,0196r-1 0,15969 0,05i l90,00802 0,0i i517 0,01368o,01:t58 0,11036 I ! ,0187t il ) ,1)061( l 0,O l0r-)7 0,00.111;t l , t l l r83 0, l i i l1:") 0,011601r, { )1020 0,131{ i5) o,00,131o, l23f)5 0, !09{17 1 ,00068

7,:]0{) (}, {106r-r;1 , in)o 0,{)t) :}{J20,5J0 {) . ( } { )71;t i{ ) , : t io l ) ,001oi i{ } ,2(Xr t ) , t )o i l i{1,09 t 0,00.t1;}0,0? | t ) ,01.11l t0,o2i { ) , r ) l l1{ ;

t) , ol l20;

0, 1O5lJl l 0,7;2.J?{) ,06 t , '$ 0,0$:31( l ,123l i i ( r ,06l i t i i i0,06513 0,01701{) ,1203!r r } , { r2 lOf i0,0d656 {) , ( , (x i25(, .228;2 r) ,016{,1{),22it !{) r),00(;:17{} , {101)fr$ 1 , (x)211

P : 70 bar; / - . t0 C; se presupu e;

L : 0,1231; t . 0,8?ti1)P -50 ber: I : ,10'( i ; se prcsupuDe:

L : 0,to1o7; t ' : 0,898$3

| ; to r ' .01688 0, l r i ;ot 0, ;c:13( l1 , { )90 0,00812 0,08331 0,09081| | , 100 | | o l ; )3d r) 15l .J; u6(r ; to,r2l0 0,00607 0,06806 0,01{18| | , t : ' ; h,r , l l i l o, l2: t8; | | l l t t r l i{ r , | |s1 n. l | r , ;7d o, | | ; ; l iJ h rxr t r i .J0,061 r) ,0t0t2 () ,18917 0,{)1211O, f ) : . l r l r , Olr j r )2 (1, l ;8Jr ' r , r ' r r l l ,

0 1010; | | , gg{, t , t l , r lxr ;

laf i :r t ix ha(! i . ' l l l ( .hld€ r.r | ! ]esitrDe{ dlrr rrpanrtor ' ln pr(,cesul de ron.lcnsnre retrr, ! ,rat l i

l(, Ii r', ' lti

unui dcl)it lrritr\ i l t dr, (]olldoltsrrl,, iar.g.,rzele rrcr:ondorsir,tc sg injectetrz:i inziicimint in scopul <liminuiilii sclderii presiunii at:t stuia. l)aci Dresirrnel.din zitcllnint rru s-ar r)l()ntine pl i l l injootia gazelor necot rrlt.u,la tr,, r,rlrr-densar'ca hidrocalbuli lol ntRi gtelt ' ar tvea loc in zlic:irnint ; i r loli t.orrrl.n-satul a"r' l i i l1 partc l ierrlut. (lalculul plt 'siuri i i optinur se ft(.r, cu ulr..t ( l iur?lat i i le ?. l l . . .9. l t t .

l ixenrplul i |.2. Sri sr. strbileascir ltroccntul tnarirn rk, corit lt,nsrrl siprt 'siunt'a (.ot'cspll ltzi-rtolrle cate trcltuit ' nxrlt iDuti i irr r.[suI .epi irt| ' l . l :!r.ondensalea lctrtglatl i i i t gazclor rlc zit icr' irnint cLr o l l,esiurrc ini! irt l i r le220 bar ;i o tenrpet'aluri (l{ '-10'( '. (ralculul se ltcc (,u r?la1i.a (g.l i) luil(Ita birzii .| ' ' .. 1. ( 'ontpozitia slz|lr)l (.st| r ltta in ltLlx,hrl i l . l l .

Ile:ri rortSt' cak,rrlcazri /, l terrtlu dilcl itt, prrrsirrni prin i lcorcil l i sut.r.c.ir,.. r,rr

a,julorul rela{iei (?.12), rurrle -f '-- 7t iroi : ! l ,, i t i trr. . l , i : !to' .

tb.c('ntra,tiile ,ri sc .Alcul(,azit dilr r.aporlul I"it,, iat, *ur""'ll.i"ti.lrf" il lttrlf(.l irl.ia (l(' echili l)ru lti - ]{r|t. ('nkrulul s-u. cfcct al pcrrtlu presiirrrile :2tX); 1.,-r{); 1.00 i 70; irO; qi 30 bar (t:rbelul 3.2). Ilt 'plrzctrlind graiic var.ialialui 1,, t,xprinrat in procente, cu presiunea, rezulil cl r.aloat,ea rnaxinfl aIui , $e ol)tine la P : 100 bar' (fig. 3.5). Se observii, (le a$elnenea, c;i, l)rirrs<:i.delca plcsiunii, (.ontinutul de rnetan u,l gazolint,i scatlt foarte rirult(de la {9,3 ' } .o la 10. i91,) .

Fig. :1. i , . ( lurba dc \al ial ic a lui Zcu prcsirmea diu \asrl srparrtor inproccsul de condensarr retrogradi.

BIIILI(X;N'IFID

t .

2.

't.

5.

EI)r I lSTIt I i . \ | . ( : . , - .1/ I r l i . .1 I I l ldro&f ion- ' I 'htmlo. l t rarr i (s, ( ; i r l t Publ ishin! coDrl) . rnt . ,

I lonston. l 'u ias. 1961.St1i l t ,O. ( i IL,Tt- 'NI jSCI , I t . , l ,g inet ie pt( tuctAt i i t t id |ocatt)ur ibr . , \11. 1, Edi tur . r , l i , t r r ic l i ,

l lucurcsl i . 197: l I \o1. 2. 1985.

l l t l l l t ! , - i . j . : , , I : toct iotnnu, u int ip i i ; i mcro(1. dc catcut,F,dirum'r .chnic i , rnr( .uresr i . t1 l iJ6.TAjt , \ \ . r ; . , Sf 'HATUL.\ , C. I ' roccs( di fuzionale dc sr lxrrarc, . r .o l . l , Inst i iutul de pel i , l s i

G!zc, Ploic) l i , 1079.Tt l \ !SC!- , l l r Ohimia petrc lu lu i s i propr iet i r i tc t iz ico-ctr i ln icc, r l ls l i rurul dc prt i .ot , i r1rzr ,

Ploirst i . 1979.

Frasiunao dh seporotor . bor

9t

I

+. VAPORIZAREA gI CONTIENSAREA lN ECHILIBHU{ AUESTECURIION FORUATE DIN HIDNOCANBURI $ I APA

,.. _Eristenfa amestecu{ilor cle- compoqgnte cu solubilitate reciprocidfforiti (componento tota].,mis-cibile, parlial miscibile gi pracl,ic nemiscibile)a racut ce problema echitibrului de taze lichid_vapori sA devin6 mul! md€omplexa.

..., _\ "*pito!9le antorioare s-ou prezentat aspectele teoretice alc opera,

lruor-de vaporizare qi condensare a amestecurilor total miscibile. UimI_toarele doue,.subcapitole se vor_referi la opera!iile de vaporizare gi condensal.ea amestecurilor nemiscibile de tipul hidrocarburlaire, intidite adeseoriin p-ractica inclustrialfi. De exem]lu: cond.ensarea 'vaborilor de benziniqi abu.r tle

-la ]+stalafiils 6. dintilare atmosferictr a petro'lului, conrlengarealapor-ilgr de hidrocarburi para.finice inferioare qi aiur de la coloanele dod€Borbtie a absorbaDtului bogat, condensarea hitlrocarburilor aromaticeqi a aburului tle la coloanele rie ritliqarg a solvenfiloi, precum ryi a hiilrog,rburilor aromatice qi aaburului -de

la coloanel'e de'distilare extractiviP" 9."q."1

jnsta'latiilor de extraclie a eromaticelor din benzine, prin ex_traciie lichitllichid, cu diverqi solvenli: dietilenglicol, N-metitpiriliaonl,sultolan etc.

- . p_alculu-l acestor operafii de vaporizare gi condensare e amestecurilor

-oe mo.rocarbrur gt, apt prezintd interes- atit pentru dimensionarea s€parar.'toarelor de.fa?,i, alar mai ales pentru intocmirea bilaDlurilur termii.e qi

a- calculului tehnologic al aparatelor de schimb de cikiurE 1ae "i"mpfri,.al condonsatoarelor).

4.1. y4BqEl?AREA Sr C0NDDNSAREA lN ECHU,TBRU A AI{ES-TECUEIT,OR FORMATE DrNTn.0 srNcuRA HTDROCARBUnA$I APA

..._Dlgi se.face abstracl,-ie do solubilit6!,ile reciproce recluse ale apei giDidro-carburii, , amest6cul. fo-rmat din aceste dout componente podte iiconsiderat un binar nemiscibil. In condiifire de ecbilibru -al aceetui-amesLecpot coexista l,rei faze : dou[ faze lichide'gi o fazi, vapori. Conform Iegiitazelor, pcesl, sistem aro numai un gra,d de'libertat",

""1u "" ir.""-.d-

"?,pentru tlefinirea lui completd, se poi,te iixa arbitrar 'un g;ngur parametru,clo exemplu presiunoa sau temperatura sistemului. Deci, aceste Bistemo'fierb Ia temperatura constantt daca presiunea pe sistem se menlino con_

96

stanli. De aceea, amestccurile lemiscibile silt amestecuri azeotrope (intot-deaun; cu temperaturi minimii de fierbere, conform ecualiej 4.1.).

Ct'lc tlouii, cornponcntc fiild nemiscibile, la o temperaturii tlatd, fie-care i;[ vir, manifesta propria presiune de vapori ca qi cind s-ar afltr singurii,iusurna,tca celor dorl:i presiurri de virpori reprezentlnd presiunea totali,a amestecului :

P : Pu,o* Pu (4.1) )unde : Pn,o - P'csiurrc& tlt' vapori a apei I ?r, presiunea de vapori ahidt'r,rr'r,t brili i.

lrtrLtrit presituilc de r.apori ale cornponcntclor sint fulc{ie nurnai doternperittnlr'i, inscamlti ciL plesiurreil dc vapori P a amesteculLti lu depindede calliti l i le celol douri coflrponente. I)e asemenea, tot din relafia (4.1)rezultir, cir, perltlu acest tip rlo amestec, presiunea pc sisten P va fi atins5,la r., ttrtnperaturl rnai mici c]riar decit ternperatura la car.o componentulmai volatil din amestec poate atinge aceasti, prcsiune.

,{tit limp cit cele <loud componente, respectiv cele tlouii faze lichidenemiscibilc, sint llczcnto, arnestcc l tierbe Ia o temper.atur.i constantfl{P - unstant\ si di naftcrc I.;r ra}ori rle corn}ozi{ic c,onstlntir, calculatiicu lt ' l:rl i i le :

Pup P.Iu"o: ' i Ur: n '

(-1.2) O

Din tnorrreuttl in clre prirr fierborlr (prin tlistilarr: difelel{,iali) disp:r,reurr';r d-intrc celc douii componente, temperatura de fierber.e a amestccului(templ,rrtl,ura azeotlo}ului) cregtc pini. la ternperatula do fierberc a com-ltonr:ritulni rlmns in v&s ca exces (componentul IIrO sau componentul-Il. f ir. 1.1).

l rH

I to:

t fB

o 7" D i . t i lot 1oo

o

o z. oi.f itot ' loo

b

o ' o i . t i tof 1oo

cFig. 4.1. Curba distildrii difercnliale a unui amestec binar lormat dintr-o hidrocarburtr ii ap[:a - apa reprezlnttr conrponenta ln exces rinrase ln vas duptr disparitia celeilalte componentc(fNzI lichidd); , - hidrocarbura clr temperature de licrbere mai marc declt a apei reprezinlicotupoirent! ln exces; c - hidrocarbura cu tempemtura de fierbcrc mai mici declt a apei repre-

zlnttr componenta ln exces.

Pentru a stabili carc component rXmino in vas ca exces fi care s€ vapo-rize&zi, tott\,\ este nccesar' sii, se cunoascii atit cantitltile iniliale ale celordoul cornponentc cit Ei cornpozitia vftporilor formali in timpul ficrberii( \ , . ec-.1.9).

97

4.1.1. TEMPENATUNA DE FIDNI}T'I IE

Pentru calcllul temperaturii de fierbere a amestccului binar folmatdin apl ;i o hidrocarburS. la o anumitl pI esiunc P se folose,lte ecua{ia 4.1cilre se rrzolr'lr plirr incerc'iri snccesir-c : sc plcsuptlnr o ternperatruii t-i secitcs(. sau sc calr:uleazi, plt'siurile tle vapori, Pu,o [i PIr' tale sc introducin ecurr{ie; dnci suma lol t.galeazS, presiunea P, calcuhrl st cottsidcril ter-mfuirt . In caz ('oltl al , se leia calculul cu o llotl l lesu]unclc pctitru tcnrpe-ratur i, (v. e)iemplul 4.1).

4.1.2. TtrNptrnATUnA nn ltot'-tr

I)acrli nn amcstec de vapori format tlin api ;i o hitlrocnr lrulit, cste i it (ritcontinuu la presiune constant5" atunci,la otemperat'url[, numitI tem]e]a,trlride rou{ sau -tempcraturii de primtr condensarcr ameste(:ul va incttpe sLcond.enseze. In general, tcmperatula dc roul a amestecuhi estc datir' deinceputul de condensare a uneia ilin cele doul componerttc, dar este posribilca, pentru o anumit{' compoziiie a amestecului dc vapori (conrpozi!,iaaz,€otropului), ambele componente si, inceapi' si' colderlsezc simult&ntintr-un anumit raport dat tle compozilia azeol,ropului.

Pentru a stabili care component va inccpe sd con(lensozc plimuleste absolut necesa.r .si, se cunoasci presiunile parliale Di de vapori ale (elordouil cornponente. Yalorile maxime pe care le pot atinge presiunile par-{iale din taza vapori reprezintd, confotm echilibrului, chiar presiunilc devapori ale componentelor Ia temperatura de rouii a amesteculqi. -{.c€aFt,A'ega,litate st'i, la baza ca,lculului temperatulii cle rou5, gi er(plicl dc cc atuncicind un amestcc tlo ap5,-hitlrocalburi, in stare tlc vapori este ririt el vaincepe si, condenseze la acea temperaturX, la care presiunea de vtpori auneia dintre componento ra egala pre"riunea se parria,lii..

4.t.3. (:t nBA Dl: r'{fotozAnE lr E(:HtLtnRU

Pentru arnestecul binar nemiscibil, trasalea ourboi dc ltpurizrue inechilibru estc lelativ sirnplx', tlar corDportil unelei lrspct'1.t' specitice' fianume :

-1. Amestecul incepo sii fialbd' ll o ternpet atur ii nt:ri tttit ir tltrt:it i en.t-peral,urile de fierbere ale celor douii, componertle ,<i ilr:r:rr'st i t{'mpcl atr l;ir?imine constanti, pini' in momentul disparifiei unt'itt, tlittlr'c oon)polorrte'respecti\: a uneia dintre fazele lichide. Dc aceea, in dotnetriul ort rhibl,ifazl lichidi, curba de \-aporizarc in echilibru esto o (h ealjti or iztttll al't ,luordonata egali, cu temperatura de fielbere a arntstecului (r. fig. "1.2)- ))easemenea, in acest domeniu, compozilia, fractiei r-aporiztte, l', riilrlineconstantd, Si egal5, crr cornpozi{ia azeotropului (v. ec. 4.2).

2. Din momentul dispari{iei unei faze (a unrri cornponelt ). c{}trforinlegii fazelor, numS,rul gradelor de libertate cre$te h doi qi, pcltlru tlt'fitiireacornplet'i a sistemului, se pot' fl\a arbitrar doi ptrarnetri. I)cci, itr ufar i-r,de presiune, se mai poate fixa fie tpmperatura, fic colnlozitriri fi a,{rriei\-aporizatc. Aceasta insea.mni, cL, in atrest domexiu, ternpelatut:r tlt vlpo.rizare nt mai r.{mine constanti, ci creqte continuu }ili'i li} tempclat[t'if, deloul & amestecului. I)in acest rr. otiv, curba de valolizaro ill erhiliblu repre-

98

zintit o curbir crcscltoale (v. fig. .1.2). Faptul cii, temperatul'a 1.al.iazi inacrst dorncniu tlovedqte cil se rnodilicir $i conrpozilia {rac{'ici vaporizate,ea ilnbogritindu-sc contimru in componentul cate a lirnas iIr ].as ca exces.

Pc baza celor ar:-rtate nrai sus, Smith [4] prczittti un ercmplu de calcull,l por{iurii lt'lincalc a crubei cle r.alolizart' in echiliblu. Ul exernplusirlilar cste l)rczentrt Si ir levista cle Petrol qi Gaze [;i]. Intrucit acest rnotldc r,alcul cstc greoi, s-a: ciutat s[ se stabileasc[ o ecualie :i por{iunii ne-liriil,r't' :r, cullrt'i cle \.alorizalc in echilibru, dcoatccc calctlul zonei liniarelu lidicii riici o plobleinii. ltr atrest scoy S-:r, plecat r1e Ia punctul de intei-riet:ti(' r (rclor (louri zone tle curbei de laporizale in ccltililit'u (punc,tul r1dln tig. 4.2, carc rcplezintir punctul in carc disptulc uD cornloncnt, respectivo f ; izr i l ichir l i r ) .

Sc propnn ulrnltolrcle notali! : Ir tlcbitul molar inilial sau moliiinitrirli dirr cclc doui, compondlte, I€ [0,1]: l, '" - del)itrll rnolal inilialsa.l rnolii ini{iali dirr ('ornpoll('lrtuI care varimiltc in crct's dupi"r vaporizarelt.ot,alir :r ccluilall, comloncnt ; L" -- debitul rnolar sau molii din compo-ncrrtul in exctrs in stare lichidi, in condiliile punctnlti 1; I- - tlebitulurolal san rnolii tlin ct'lc rlouii cornponcntc itr ftza rapoli I y" - fracl,iarrrolnlir r ('()nrporlentului in exces.

lllinind *arna dc rcrt'stt' uota{ii sc pot s':t ic ulrnirtoartlc er:ua{ii tlel r i l r ' l rh. lnr l r ' l ia lc:

1, ' :L"+ I ' ( {3)

7'" : L" * l ' t t , (4.4)

liezolvind tcr"{1e tcual ii itr y";i {ininrl su:tmit tle cc[alia (-1.2), re-zul t i r , :

1)

Pdirr r ': l lr :

oo

/ f . - f t + 1-I '

(4.5)o

(4.6) 0

(4.?) Q

,. ?(Ir - ]'.)P-r,

tmla, I. cstc presiunea clc tapoli a compotrentului liirnas itr ercrs. Ecualia(4.0) rcu'czintir ecualia culbci dc laporizalc in cchiliblu in zona lleliniarflpenl,r'u amrstec ulik' binalc ncrniscibile. Ea pontc ii folositii, si lzr calcululctrbei de Taporizare in echilibru :r arnesteoului format din mai multohitlrocar'buli fi apir, dal nurnai pentnr cazul cind apa rlmino c& exces.

I)rcir se terine la ecua!,ia (4.6) $i s€ noteazi, cu O clebitul molar satrnolii tlin componentul irl exces infaza vapoli lqi cu B, debitul rnolar sau rnolii<lin <rolllponentul total valmrizat, sc pot scrie ut mltoarclt' ccu:l{ii tte bilan!matelial :

y:,Sl-O; B:,1 ' I "

tn a, .c i t eaz. t - ' 'ua, l i ru (-1.0) r leYino :

PSP, P"

s+-o:

99

C

tde unde :

' : ' ( ; - ' ) t+.s) t?

ln aceasti formI, ecualia (4.8) reprezint5, ecualia alrtlellirrii cu gazinert a sisteinulni monocomponent (r'. cc. 5.6) , ceea cc doredeqte idcnfitateadintre acest ploces ,1i opcralia de vapolizare in echiliblu a arnesleculuibinar nemiscibil.

Exemplul 4.1. S[ se calculeze tempclatula clc ficrbelc ]a ?: 4 bara amestecilui binar nCu -H2O format tlin 200 kmol nC6 $i 150 krlul !rO'precum qi cornpozilia vipor br formali in tinrpui fierbtlr:ii. S5, se idtlriifice,prin calcul, componentul carc timine in exct's 5i canlitatca.

Re:uluu ttLl presiunca rlc 4 bar se citesc temperatru ile de fiolbere ale ct'lor dou[

componcnte: l . , r t " : l23"Ci Lrr ,o :143"1' .Penl l r r t le le iminatea icr i rp i ra lur i i de t ierb( le I l r i r ratului n(

"- 4,9sc apeleazi la rela{ia (a.1) ;i se presupun temperaturi nrai mici de 123"C(v. iabelul 4.1). A rezultat fi: 104'C. Compozilia vapolilor la er''fl i l ibrt

I 'abelul 4.1

Dele il rezotl{(c o}llnule In ralculul tempamlurii ile litr}rcre

"C" 2,8 3,22 2,78 0,695

I I rO 1,01 1,47 1 ,22 0,305Total P:3,19 P:4,69 l ' : .1,00 1,000

se calculeazi cu lelaliilc (4.2). Se observir c[ tapor'tul dintrc nro]ii ce,lordoui compotrcnlc ilr faza vapori :

/ r " ,o\_o.tnn _ o, leg\ n'.. / 0'695

este mai mic tlecit raportul tlintre molii cclor tlouir (ol))Iorrclrte ij1 :\mcs-tecul lichitl inilial :

I 'r",s'l _l!l_:o.r;l. n"c. I i";tiot 200

Aceasta irrseamrti cI, in faza vapori, la rtrt rttol tlc rt('u cr,t espttntl0,439 moli de api, in timp ce, h.r amestecul lichid ini{ial, la acelari lrv dezCu corespund 0,?5 moli <le apl; deci, apa Ya fi coulotttrrtt'ul i:t ' : r]Inittein -r-as ca exces. Cantitatea de apir vaporizatii o tlatl tru cei 200 ],rloli dezCu la f i :

ogg o'305 : 8?,T kmol l{"o0,695

100

din exemplul 4.1

Prcsiunile de r.apori ale componentclorla dilerite temperaturi, bar

iar apa li.masir, in exees :ti{t - Ei,7 : (i3,3 kmol Ilso

^ Eaylp-lnl 4.2. Sit, sc cali,nlcz.e tempelatur.a dc t.ouil I vapol.ilot. de

lCu . l l .O r lo rotrrpozi t ic t t ,3 f rar '1. ic.nrol i t j l t r ( '6 l i s t i sc.ontparc : l f ,eact i ,r - l l lu i r r1. . r '

" r ' ( ' : r o l r l i r ru l ; - t - i r r . r , : rzrr l . r i r r r l r ,orrcr . r r t ra i ia rr-hcr l r r r r l r i i crcsle dr la{lt:., .l i l {}.S fttcl.ic rrrolitr it. frr lnrltfle t,nzu}i. prcsirrnt,a pe sisltrn esie egalil

cu 1 I )ilr'.Il(!olcul'eSc s1,'.rbilcsc tenrpclatu}il. lu car,,. 1n,,*i,,,,trc (l(, \ aDot i al: ccl0r, douXconllxtrorlto .galeazli,. p'cxirurik, 1or'1r*r']ialc (li ' fi lzir, .r ip,,r.i ; rt mpcrarnra

::L"1lil ".,'l] ", .cplezir rt ii tt,rnpr:ratura ile roui, a arnr:siecului Ae' vapori.

torrlornt dalclr)r ([ r ll ltrlul J.2, ter.peratu'a tle'o.i, a amestecnl i este

Tabelul 4.2Ihlc r i nrznltnlo ir l , t i lo t ( , l .ntul k.|npor trr l l l do rorl i

alc cornponentcbr, ln

r( ;6 0,2IJIO t) , Sl 'oUl I

0,8o,21,o

t :1 i { r 'c l t -dt . ( l

5,6 0,83,2 t ) ,21

, : , r ' " [ : r . "

0, t i3,24,t l

egilli cLL l3d"tj, iru alra 11.]n.czirrti corn}otrcntul cale inr.cpe sil, conden_scz,e ]J-lrrnrrl. Dar.ii.l l ruli[l, rrrolalii :l, .n_hcxalului cle,lte do la 0,2 la 0,gatunrr, currfoltn rlat(.lor' (li lr l.rbtlul 4.8, tcrnper.atrrla tlt, roul la sc[tlea ia110'f', iu corufioncrrtul r.are ra coltlcnsa }iimul r.a fi rr-heranrrl,

- t ) rorrrplul 4.3. Sir ' r , r .a l r . r r l r .zc s i s i i . rc r . r .p l r ,z i r r t r . g l r r f i r . r . t r rbt t levapor izat ( , i r r . r .h i I i I r r r r i r t r r r r r i l rnr t .s{cr . tornt a l d in 0.2 nr( ; l , ( .6; i 0.E rnolIfrO la pleriirrrrca l, cgalii cu 4 bar..

T ebclul 1.3

I)nlr ; i r ( .znl t : t te ()bl i rnr tc ta fakr lhr l lempcratur i i de rour i

Prcsiuni lc de l?po alccomponentclor, l11 bar( ,oDrponcnt

Iltzoltart:Pentru acest amcstec s-au

104'C dilr cxemplul 4.1) qi t1e

3,2 3,20,8 1,44,O

slabilit tenperalu}ile.rou[ ( / , : 136"C din

2,O0,8

de fielbtls (1, :e\emllul 4.2). I)e

nc.H"oTot l l l

d ix 0n(.nrplul 4.9

r..'1i,'"1 I r",li;Ll

din cxnrltul 4.9.

101

asemenea: s-a stabilit gi compozitia rraporilor formali in timpul ficrberii:

9"c. : 9,610 fi ?n.o : 0,3t)5

So calculeazi molii de api r-aporiza!,i inpreuni cu cei 0,2 noli tlo n0u :

nruli HrO sa,lorizali : g," 0'3oi : 0,08;;0,695

rnoii ErO riim:l;i ca exces : OrE - 0,0Si? : 0,?128

total rnoli vaporizatri I '=- 0,2 * 0,O8?i :0,?8??

^ p-qc1, lona cu doui-l faze lichiile va fi cuprinsi intre t,' : 0 ;i l- :

:0.95i7. f r r ar . r 's t domr. .n iu. curbr VE lcprr .z int i . u t l r r .apt i , or izorr t l l i ictt viulo;i,r'eir ordot):ltr.i cga,li (.u 1lt.l '( '.

Zolta neliniati a curbei VE sc calculeuzii cu r.(flltia ({.6), rLrrrlc :J'^: 1. Tgll9" tl, : 0,8 mol. Sr.' da,u vrr,kri arbitrare tempcral,irri i intre10{ ;i 136'C :

- pentru I : 104"0r Pir,o : 1,2? bul

. . { f l -0.8)I .- 0.2$i i l lrl

J _ 1,22

- ptrrrtrn , : 110'U, Pg"o : 1,{i btt

I. -_ :r(1 - o'8) : 0.3135 rnti,t _i1,4;

- pent lu , :13O'C, Pn.o:Z,T bar.

L' _ {(1 - o'E) .: o.oli rnol1 _ 2,'i

- pcntru t : 136'C,Prrp : iJ,2 bar

I '_- 4( l -o ' iJ) :1 mol

1 J,2

Iteprczentarea graficta acestor datc estc datri infigula:tr.2.

I)e;i relalia (4.0) esteligru'o:rsii rrumai ir cazulbiuarului api.- hidrocarburipuril, ea poate fi folositiin cnlcnlt' :rprox irnative gi

' - f . . '

I

.

" " t?a

:;I

I0,8 0,9

Fig,4.2. Curba YE a arrestcculuin-hox:rn-aptr la presiune4 dc 4 bar.

:00L-L, - l0 N.,1 4,2

l0z

pentru si$tcme for-r r rat+ din apii $i o fraclie petrolieri,, trr in asimilarea aces_lera cr o lltdl ocarDlt]ii puti, cr o prcrsiune de r-apori identici.

4.?. \TAPORIZAIII'I SI CON-DDNSAITEA IN ECHILIBTTU A AIIES-TECUBILOIT FOltil,IATE I)tN I,IAI IUULTIi HIDtlOCrtItBUItrII APA

Artrestecur'ikr {orLrr:rlc tlirr r}*ri mrilte hidrociubuli .\i :l,pii sc intil l lesomult rnai des in placti<.:l inrlustrialir.

Calcultl tempexatnrilot' de fiorbere qi de roul ale ftc(,stor. anl,stecnri,4""91T, iri a,I_ curbei de ltlporizar t. in echilibru, a fost prczent at pe larg( le i r l ru l l l l+ l -

nezenl.a mai rlultor conponente in faza lichidi de hidr.ocarlruli faceca amostecul sir se comporte diferit faJi de anrestecul birrar hidroea,rburi,_api.

-. - .Cu toatt' cil, ill conditiile rle er:lrililrlu coeriistl tot trci faze (iloul fazeliciridc 1i urta vapori), nurliu'ul gladelor ile libertate la a,cest tiD do arnes_Ir .c esl{ . rnai n)ale d{.( i t r l r i l .a. tca (1, . : c j 2-J _ r_ I , unde J csle t ,u_pl_!] 11" _f1ze). Dln accst ntutir., rird un aseirelca amestec 6ste supusdistiH,rii difercn{ialc la prosiunc constantt, temperatura ile fierberc ldealistilale) nu mni li,mil)c cousta.til iu domeniul de rlublil fazii lichiilir,,'cicroit€ conl,inuu; rle asumerr(ril 5i conpozifia vapot,ilor fotnrali .,rariaziic()ntinuu.

OiI si iD cazul binamlui lrith ocar.lllrf- 2,pd , il tirrpul clisti]Xrii ameste-cului format, tlirr rnai rnulte }idr'ocarburi;i api este p,jsibil sri ilispar.i, unadin eelc rtollii faze lichide, Dcci ,,si la aceit ahestec -exist[,

o {azir, iichitli, ingx.cgs_ cal€ poate fi apa sau faza de hidlocar.buri in func!,ie ile cantitir,lileinitiale ale celor tloui, fazc 5i de natula hidrocarbnrilor, r'espectiv tle conr,-pozilia Yrporilor formaJi in l,impul alistil[rii.

4.2.I. 1}:MPI'NATUIIA UE FIDNBTRE

Da(.I so _ift in considrraJie compoltarea idcalir a lridrocarburilor 6i sepreBullune r.i ilcestca xint cOmplet nemiBcibile cu apa, temperatura defielberc a amestccului sc poate cilcula prin incercfri siccesivdcu ajutorulrelal.i(li pllncl uhri dc fierbere :

P : Pn,o * l, Porrjr,i : l

(4.e) o

Tod:., fr,.-

_p]'esiunea.de -vapori a hidroca,rbulii i din amest€c; o;rr -=

fuacJ,ia mdalii in faza lichid5, de hidroear.buri sau flac.tia molar.L in amesiec,,rpe lnz\" flri, apd,,.

. . linil- rontliliilc rle prrsiune qi temperatrit ir sint de afa naturfi, incitf,r'cbuic sri s('&-peleze la constantele de cchilibru ale hiah'ocarblr ilor, calculultempcl'aturii dc fie}bere se facc prin tloui metode [4].

hima metodi se bazeazl, tot pe ipoteza nemiscibiliti,lii complete acelor dou5, faze lichide rlin ca,re rezultrl ci, fieca,r.o fazd lichiili, isi mainifestfi

103

propria presiuno par'.tia,l5, de vapori, iar plesiuuea partiai5 ?Ir a fazei dohitlrocatbuli se calculeazi, ca tliferenfir, dinl,rc presiune& totali qi presiune*de vapori a apei (pr, : P - Ps"o\. ln accst caz, calcuhrl tcmpcraturii clefierbeie se face priri incercii,ri sLicccsir-e cu ajutoml lelaliei lunctului dofierbere :

l t i : r :1tr ! ; " , ' " ,

uncle, Iif,a'' reprezintii, constauta tlo echililrru a lddrocarbuii ta plcsiunea

pa,rtialii pr;i ternperatura | (r'. fig. ,1.6).

Exernplul 4.4, Si se calculeze tempolatur:r de fielborc a arnesteculuidin tabclui 4.4 ]a presiunea de 2 bar. Cillculul se va, face ou relatia ({.10)

[tabelul 4.1]. A rezultat o lomperatulir tle fierbcre tle 9.1"C.

T (1.r0) t

Tabelul 4.1

Dnle i i rez{I l r te olr t inote I : r c:r l ( :u lu l tcmpcrahlr i i dc l iqr l r r re din crcrnl lu l 4 ' r '

Sc prcsupunc l :90'C;Pro:0 '7brr ;

I n ' - 2 0,7 1,3 bar

xf,T . i,,

Se presupunc l : 95'C1'd,o : o'8 t bxr;

Pn:2 r .8{ : 1,16 bar

K:!p..

I< D''

nCcnCtnCeIJroTotr l

0, 150,2\ lo,2i0, .101 ,0t1

0,2500,333o ,41i

1 ,000

1,4o,6o,25

0,:t500,2000,10 r

0, {; i l

2,O50,960,: i9

"",t'! '",

0,5120,3200,163

0,995

A iloua rnetodii tlescrisi tlc Smillt [I] iu, itr cousideta{it faptul cii exist[totuqi o solubilitate a apei in hidrocarburile lichide (fig. ,1.3. ..4.5) \ii cnapa are fi ea o corrstanti de echilibtu.

lntrucit apa dizoh'atii in hidrocarbulile lichide are o constantX deechilibru m?rre, folosirca acesteia la calculul cor.rcentra{,iei apei in faza Yftporisau in {aza lichid5, nu se practic5 in mod curcnt. l)e asemcnca, d:ttoritifaptului cir solubilitatea apei in hitlrocarbuli cstc foarte micii, cste lirescsi presupunem cir flaclia ei molarii va inten'oni in concentratia fazei lichitlede hitlrocarbuli la a, trei:r, sau la a patra zecimal5,. I)e aceea, dupfl Smith

[4], calcrlul ternpcratrdi dc ficlbt're prin a dorta metodl deculge in felulurmator:

1. Se calcule*z[ compozilia fazei lichide <le hiilrocarburi.9. Se presupune cI in laza lichirli de hiilrocarbuli cxisti numai ,,urme'.

tte api; deci, taza de hidrocarburi se poato consi(lera lilsiti, dc apL.

704

. {. S" prcsulLrlre u ternlrr.rt,tuii rlc fiorbcle I, iar la t presupus qi p{pt eNiunc pc sistern) tlal, st' citesc constantele de cchililrru alc hidrocar-burilor. Dc asetncnea, la , presupus, sc citc;te plcsiurret dc v:rpori a apei

40 50 60 ,0 80 s. 100-TeDperqtufq,oC

Fig- 4.5. l)iagrarni pcntru dctcrminarea solubilit:llii apci ln hidrocerbrri [ll

gi sc oalculeazir fr:urlia ci rnolar[ in faza vapori (.qrr,o : Prr"o/?). ln acestcaz, ecua{iu, puuctuhri dc ficrberc (-1.10) dcvino

E ,' :1 : vn,o + i 1t!.,',' ' ,;,,t : l i3 l

(1.12) 0

Il:lcit ternporatura presupusS, satisfaea ecuatia (4 11), calculul a€ con-sialerir terrninat; in oaz eontrar, s€ reia cu o nou2i temperatuf?-1,.

I)acI nu vr noglijeazii solutrilitatea apei in faza lichidi de hidrocarburiqi se l,in(l soaura de constanta de echilibru a acrsteia, ecuatia Dunclului defierb€re (4.11) capirtir founa :

i ,, - t: Irfl;t ' ,r,u.o * U xfri' . *n,i= l i - l

unde, arg,e gi o", reprezintd, fracliile molare ale apci gi hitlrocarburilor infaza lichidd do hifuocarburi. Rezolva,rea ei so tace in motl obiqnuit prinlncercdri Bucc€sive. So menlionoazb faptul c[ valorile r11.e qi Kg.s ne citescdin figura +.3 -..4,5, respeetiv din nomograma 4.6. Totuni, tinind-sca,rno de

,601,0

2C

10I6I

;E

€

=

:

(4.11) O

106

! i ,E

:

-9: :e: !E'e ! -

;iE '=6 -

ct=.E

iE9rEPtho

gFEZ,* !

e= i - e il : r -g fa3E e^ s 3 'b

E sn,; :*F'or cr : ! - " ,6

f

r ; i i pr lE; " i^ o =o o

i l - {Ei=:i

"=; z - t cr

=EE 3: i_ iPi a6." ie,d.a

e 3 bE g:-o. c lu o t ' d3'r- l c- b i -r ?.=1: 'o 9q3E'! 'TE E;

lou al uatoJd lJnqJD)oJp| l l ul iedo oalD{rlrqnlos

".9\

lo 'DJnlD.Jadural

- ! i - - % r . rnq. j ! ro, ; , r ! , r : r .CD :1!r I r : ._

- -e35;- : J : : -=ooJo. j o o-

I , . , : l , , r l , r rLr l l r l , ru l r r , l r i r l , , , I l , r l r , .

a_

€ e"EE', ,3:.-eiE".Eg &*E;*a-E2-@-F=: $;E;€ :.i, : E n !! ,o f a! : .= .f i = s iEr

= - i :

r -p. ; ; ; ; . a

.?ET

PF

z

obsclf ir l i i . le lui Snril lr, cit 1i t lr i lptri l r 'r"r rir crislrj t latt, prclise rrir: i pr:ntrusolnbil i lale:l aPt:i in hirl rocar']rur i. l ir i lxlr1,l, 'rr (.r)lf l . lrr l r l ci rl i , t,chil i lrru.aple(,i(.m ci folosil '(,a lclaliei (-t. l I ) r:ste i lrsl if icatri.

'1 'ar ! l t l 1.5

val(ui lo r)rr l i )nt{c lcr -Y s i )_ I r r t t r r r r l i t ( r i l r suts l t | le nrr(snre l r t i t izr j } i i n0nxr l l r r rnx, td i ' ' f i l t rm 4, : t I t I

I)cnunrircr substirr lei I )cnurrr i rc l l substanlei

n- lhr l i l l renzcutrr l -But i lbcnzcl ln- I I r \ r dccaFIoplcnjr I, r - l lepLan2,6- l ) i rnct i lh! 'p1:r r l7,8- l ) ;met i l tc l r : t ( lcrr uI-) ec:r I in ri2. : l - I ) in)oi i l l ru i r n

Isoprol l i l l )cIZer l, r - \ i l r | l1- l lc t i l - l - isopr( ' l ) i1|crzc ' rd.- ] Ie l

' l r r l t r l inr i

:J- I l ( l i i I )ct l r ) ll Iet i l ( ick, l lcx.rnOctcrtn 1 s i or l (n: j 2 ( imcslcc):J- lucl i lhc\cni s i : i - lnct i lhcpt j r -nor l i2,2, 1-Tr inrel i lheptrn' f r ic lorct i lc l r r i t2.2, :J- ' l r inrc l i l l } l r tNnI lndcccni-1

Tctra(k)nu: i de c l ) rbor l

2-1. 'cni l -2, ,1,6- l r i rncl i l -hcptrn

2-Ciclopcnl i loctan

{ l ic lo l ( 'xcni

l -Fl t i l - : l -2- t (n i l r i ( lo lcntrn

Et i lbcnzrn

IJcnzini r l { . n\ i : t l ic i ip 70

ooml)ust i l ) i l I ) jesel uSor

ComLrst ib i i turbotenctor T- 2

Conrl)usl ib i l hrrborenclor ?S- I

r t - l l r r t i lc ic l . )pcn t t | nrr(- l lu l i lho| lZonI ) ic 'c lo- : .2,1 hct) lndirn 2, in- l lc \ i lc ic lopon l : rnn- I l r \an2. l l j i rn c l i lhox.r n2,8-Dinrct i l ( )ctrn1. l -Dir ic loper l i lbu txnl) i t l i l l rcnzrnl) ' isr)b t i l ( l t iIsoprot i lc i . l i4r . r r l ln: l - l lc t i lb l l l : rn2- l l ( l i lh( , \un

l- l lc t i l 2- le l l i lc ic lopet l l r r2- I lc l i locl : rnl lc t i lc ic lopcnl : rn

r-()ct lnlb luon1,: i ,5- [ r i rncl i lbcnzcn

1.:1,5-Tr inrc l i l -2-ot i lbcnzcr l1,:1,5-'|Ihnctil-2-propilbenzetr1. : i ,5- t r in lct i l -2-nl i l t ) rnzen

' l - ( i lorbenzcnCloroLornl

Oiq l l ;psul^u( l i rktre\rD

( l i { . lohrpla( l ie r i

I i I i lc i r lnpcntrn

l lenr inr i dr r \ ' i . r l ic t ip 100,1i i0t l ( ,nzini dc r \ ie l jc l ip !5 t : l ( l( ionr l )ust ib i l t r r rborexctor ' I ' .1( ;onrhl lst ib i l tNrbonactor | 5l l r i |nr : r f i los

2{i . o l , - , , ;2 i i , - i : l f i , ; - )?: t , { i i t3,011 ,:-) :10, (J: :1. ; 33,51l , ; 2 i ' ) , l l11, ; ! t , : )1t , o 21 ,01t.0 17,{ l1t . i : . l r i , ;1t i . r I t1,o2:i . (r :J._),: ' ): .1 I , ; iJ l) , , ' )2.1 . {) :r ; , ;- i25, ; 38,{rI3.0 2: t , r )I . l . r ) 2 i ,0:1-).1) :17-.5

l1 , i . lu.012 ,O :26,: i20 ,; : i j , i l11 .0 26 ,{ l

18,0 10,516,5 2rJ . ;l7 .0 18 .02: i ,0 : t8.Jt6 ,0 30 ,02.1,0 38 . ;1{) ,0 26.1r16,0 1r i .o15,0 21 , t )15,0 21 .{ l

1{ i ,0 :1,52:] , i - ) :n i , { }23,0: i i ,o15, r) 20,510,5:5,510,5 25,513,0:13,{}1{ i , o 28, ( l22, : ) :J( i ,J: : t .0 : . t9,{ l1l i , ( ' ! ! , j -rJ:.1 , . ' r 2i i , l ll : , : - r 2a), : )l ,_) , . ) : i ( r , . ' )1 t ,0 2i1,01i . { r :1 j ,511 . : - r 21,5?., .4, 39,5

23.{) 35,023,0:13,0:: l ,5 32.523,0 1J2,518,{J 38,520 ,o -r2 ,O1.t ,0 29,O1,1,0 26,O'2?,5 42,517,0 2{,518.5 30,020.0 27,516,5 19,015,5 18,O16,; 8. ;

Exenplul 4.5, Sii se r,rrlcult,zt' temperr.,t;ur.a tle firttclt' a antest(,(.u-Iuidin tabelul 4.4, la presirnea do 2 btr'. cu ajutonrl relaliei (4.1I).Ilin incelcdri succe"qire a lezultirt o ternperatu'2"r de fierbele de 96.t r(tabc.lul 4.6).

107

::i 'e

i,. ij1.*

,L:. L p/oP * o (0, ir. ?{ra*

\i, o

h\{ : or , tu, sJr\s

i",ffi,r,.,,- r"".*."r

:

Fig. d.6 .Nomogrrml pentru citirea conltante lor de echilibru Il, [6, ?1.

illiNom,p:-ei$

r08

I Sc prcsupunc i : gU"C;

I rir 'o : o'7 brt :

;., j ,",o : (Pg,e/I'): 0,35

tr|)' I u': t;!;,' "*,

Tabelul 1.6

fuitl. fi r?zltltale obllnulo la elllculul temperellrrli de ller}erc din .xcnplul .1.5.

Se presrpune l : 96"C ;1'rI ,o - o'877 bar;

!./s"6 : (P11,6/P) : 0,438

cr: i i | ' r t . ip,

,rC.rrCtnC"ItsoTota I

0,150,200,251) ,4t)1,0t)

0,2500,3330 ,41 t '

1,000

{) ,950 ,420 ,18

0 ,237{} ,140O,O1;' to ,350{) ,lto2

o,l too0,1800,0830,4381,{{11

1 ,200,5.10 ,20

1.1...t. ' lt i PriR.\TUR,l Dri noui

I ):icir teml)cratula de r'ouil l" a amestecului es1,e datii, de ternpet atur:rdc p irt.ir. condensare a hidroc2r,rbulilor dilr amestec, calculul ac€steia, incaz,il (!)rnpo iitii iitealc a fazei de hirlrocarbuli, se face cu ajutorul relatieipuntfnlui de roui. prin inccrciil i succcsile :

(1.13) o

(4.14) o

I)-trir Pjr,o > ?/H,o toatit irpa se :rfli, in lza r-rpori. Nol,ind icu 1,11,tcrlrir:t ittuta carc relificir ccuzuizl, (+.1;l), iar cu I,s,e, ternperatura carev({itkrj, ecuatia (-{.1 1), ternp(}r'atu]a tlc roul /, a amestecului va fi datidc tomporatul'a, ('eil rlrdi n)?lre (1"r, s:ru 1,11,e, r'espectiv l, : lra sau 1, :

lhcir ili conditiile dzrte tle plcsiune fi lcr11pg11tro"6 se Dpoleazii 1ii con-statittric de ecrhilibru ale hidrocarbulilor, contorm Drimei metode indicrtiido Srnith (r.. tcmpcl:r,tula de fierbere), caluulul timperaturii dc lou5, aarl( rtecului, cind aceasta esl,e dati, dc ternperatura de primfl conclensaro

1l: - Dft"o

CL

E-i=1 L I I ,

urrdo : t;, - fracJiilc tlolare a,le hitlrocalburjlor in frr,za lvaliori ,,pe bazifirS api"; ?lr,o - P'csinnea pa4iall a apci in filza, r'apori, ca,leulati't dinlegea lui Dalton (p1,o - Pys"o\i 3/rr,c, - fraclin rnolari a apei in fazavapo! i tohatir, din apiL ;i hialrocal'buri.

Tumperatura cl}e satisfacc ecuali:l (,l.l j l) lr rcprczintir insil intotdeaunrr, tempelirtur& de r'ouii a, amcstecuhri, tlcoaloctr a(:easta poirte firltt,1 si de ttrmperatlla de primir con(l('nsarc a apei. Dc arcle ar simultarr cuinccl.ii l i ltr de tempcraturi. irr ccua{ia (1.13), sc Ieritici fi corrdil irr, rna,te-rntti. ' i rle plimii condcnsale r a,pei :

I ' r , , , : Pl t . r ,o 2 P,r t . , . ,

109

a hidrocarbulilor,

- relatja. purntului

se fa<'c inde roui:

rnod obi.sluit, pritr inct'rcit i sllcctrive. cu

. vL.1 : S : ' !

:o, Kn,

nC6nCznCellroTot.r I

0,150 ,20o,250,401,f i |

0,250o,3330.4t t

1.00()

2 ,2O0,970 .,18

4

0,1130.34: io.862

1.418

u'-,

\,,

r r :2. OJi :1,2 b,rr

,rii "

2,801,400.61

0.080o .21170,6?E

1,004

lle:olMrcSe calculeazir, prosiunea parti&ii, a hiilrocarburiiol cu ccua{ia (-1.1-6)'

,se lac presupuneri ie temperatuni li sc (,itesc const antele de echililrru dinfignra .1.6, c:lre se introtluc in etruafia (4.1ir). Ecnafia sr: Yerificri penfrrt,; : ],ly0 (tabelul 4.?). f,a accastii tempc'raturir' se cite;te presi lea devapoli a apei ;i se verificir, ecuaJla (4.14) ;

"ii lc : 1'53 bar I pu,o : 9' 0.11 : 0, 8 bar; .Prr,o < Plttfjc

I)eci, la 112'C, a,pa so gitsoqtc iu tazii lapori, iar ternperatura ale loulft amestcctlti este datiL ditempcratura de primri condensale a hidrotnr-lrur ilor (t,rr),

Calculul tempt'ratrtr ii de rouii lt, am€steLlului prin a doua mctodir, sefacc tot' cu relalia, (4.1ir), tiiio[, ternperatura dc rou5, este dat[, de l'". cudeosebirea c.:t in locul fracjiilor molare 3tir ,,pe baz[ filrli apil,"' se introiluc

fracliile molarc g., alr trit,ur ol conlpotentelorr ial constanta Xr- se citeltela picsiurrea totali a aurqsk'cului I r-aloarea constantei ile echilibru a 4peifiiitl nmlt rnai nrarc in coiul-rlii{iti c:u constantcle hiilrocarburilor, raportul

110

(+.151 O

cu deoscbileft cri lalolilt'cortstantelor (lo echililru ale hkh oca'r'burilor iu.Tor citi la presiunea parlialii, a acestora.pir $i la tenrlclttt,tlri l plesuli'rn:

.]ttr : P - ptr,o : P - PEx"o : P(i - Yu;r) (4.16)

I)e aser)rerea', o datii (:n vcrificnrea ecrnaliei (4.1;l). sc \-erificii si tlrua!,ia(4.14), ternpcral'ul ar cea rrlili lna,fe rcllezent'inrl ternDcr'lltula (le rr)!1i! &lrncsl ccu lui.

Exenrplul 1.6, Sir st r'rllculcze teltpera,tula tle lottit lt i lttrtlsttrcttlti i tl i;rt r tbr , ] r r l 1.7 lc ptcsi t t t : r ' r r r lc - .1 bar crr t 'err t l i t ( { .1 j ) .

, ' f . 'h. l l4r

Dulo Fi f0zullnle olrllnu(o I {.rrl({tlnl toB0aril[tii {le roui dhr cxentltul 4.li

Se prdsupuue f,{ : 100'C Se l)rcsuprrDe i/r, = 119"C

unt | "", ler,:2. o.a.=tz

(l/ r r.c,i.lt t,,,,1 sc portt(r rrcglija,. I)o ascrlett('&, ttclrrric si sc r-o itit.c ;i tcn-per':ltrtrft 1,11-6 tle priml condensarc rl apei cu rcla!i:l (4.14).

Hxemplrrl 2.7. S'i se o cult'ze ternpcxaturn dc roui'[ a amestceului dintabclul 1.{:|, la plosiunea tk 2 bar, prin a doua nrctotlii propusii de Srnith.Tl,ezulttrtelt'sirrt }rezentrlt'in tabclul 4.[i. Sr obitcrvir cir t.r:urr{ia lrunctului

T abclul t.E

ll lr fi fl.zrllalc otlllnulc l:r relttrlul l.nrFratrrll de rr)nti dht a\rntt,lul 4.7

Prc$upunc l,II :

r t ( lu 0,15 1.2rC, 0,20 o ,58nCs O,25 0,25{ ta() (1,4O I. mnrc-l'otrl 1 ,0{)

0,12it 1 ,600,315 0,8{)1 ,000 0,38l) f . nrare1,415

o,091o,25t)o,658{)1,002

tle fiorlrcrc s-a YeI ifi(at la ta : 113"C. fra aceastii temDo'atu.ir. presiuneade rapori :l rpt'i estc rnai rnarc dccit presiunea partiili in faia vapori(Prr,o : 1'l-r8 bfl,r' > lrrr,o).

4.2.3. l t RttA l | | i l : \plr luzJItI i l I E(f i ILl t t t t '

I'ertlu intclegerea mctodologiei dc calcul al cull)ci do vaporiza,re in€chilibru esle binc si, se tin[ seama de urmirtoatele consideratii gcnerale :

- Curba de vaporizare in t'chilibru a :rrrrestecurilor fornatc tlin aprlqi hidrocatbui estc forrnatl din rlouit portiuni, ca ,si in crrzul binaruhii ap.i-hidrocarburl, alar nici una dintr.c portiuni nu este liniall, rle;i prirna por-{,iiitrc este clestul tle platti.

- I)rim& Iortiune a culbei corespundc :rrnlrclor. ftrzc lichitltr, irrportirmea a doua, luurai unei singurt, faztr (apa sau faza de hidrocarburi);calr,ulul tcmpcraturii de rotii sl,abilc;te carc faz[ lichidl disparc prima datl.rqi cal'o I'i-llninc in erct's.

, (':rlculul lorfiunii r'lc curJrtr ct' colespnndt zunci cu tlour-r faze lichideerto acola$i, indifcrent de natula fir,zt'i cnlt, rirnrilc in e-tces.

, llt'torl:r folositri la calculul por'(iunii din (rurbil cc corcsPulrlc zonricu o singurii frrzit lichitlzi rlt'pinde de natr 'ft firzei liulasii in txct'si fazatle hirlrocalbur i sau apa. I)acal faza lichitlir. rirrnasir in cxccs ostt formatidi.n ap[, rt'apelcazit la prina metodl, irrl dir,uir. estu formatii tlin hitlrocar-bLu i, la a doua mctortil, [{ l.

- J\'letoda folositii, la calculul purrrlului dc iutersec{ie al celor douiiJn{tiuni tlin <'rrlba de vapor iza,r'c in cc}ililn u depirtr.te qi t'l de natura fazt,il i 'hiclc rirrntsit itr exccs.

Pertnl obtinorctr, curl)ci dc rnporizare in echilibru a amcsteculuifonnet rlin api fi mai multc hidt ocnrburi sc r.ecomandl urmirtoaleasucccsi..rne o ctapelor' de calcril:

1l t

rl\ Sc ca'lctleaz?i tornlrcral,urile t.[e lielbetr: 'ii rlc ttttti a]t' atrir'.i'truluiirritiai (rl. eremplt'Ie 4.{.. i.Z 1 ;i sc stabile;tc fazil l it ltitlti ' r' itrnilsii itr txccs'^ -'

l l 'S" fiic.n^zi punctul tl,: i 'te'scc!ie aI cclo. tlrtttiL 'or'{i.tri

al' rrr.6ei

, i r , , , j t r lc i r l "az. i rn i i r r t r i l )or ' ! i t | l rea r l i r ' 'u t l r i r r ' { r l ( ' : l r l t l tz i t ( , i l lo l t l r t i ' i l 'S l l Ic

i,;r; i i"li i l", iarj Itpoi troitini,. ',. colt'slultzltoar. iclrt' tl 'trri f 'z'c ]ichitlc'

Zottn ctt, rt sittl luri.[tr:d licli.itld. At'eastii zonil e\islr"r' tlt ' ttl l i lt:i ' r'unrai

la \-alori ruari alt' irac{iei vaporiznto J-, iar' faza li<lhirli i, stabilitit (lix tfdl-

,titialrunr't,utui (lr lorll, puatc fi consl,ituitii fio tlin apr1,.fic tlitt hitlloclr-irii.i. i i i i-i*ti. (1. .ir,ltititi le iui(i:l lo ale comlote.tlrlor' ti dc vl,la1ili1?i1ileirii l ir"orrri i lrit. l lctorll conlcttairil ir dc calcul pclrtm ilcea-\t{' zoll;r i l i 'rl i l lde

d( ' l ra lu l i t faz ' ' i l i , h i r l , l i r l l rasi t in t ' \c{ 's .

I)acii fazt l icl l i t l ir i Ir ( ' \( 'os cii lc apa (dcci toalr: lt ldl 'ocalburile '" ' all i

irr f aza lapori) st pott 't l t*lzit i tr ft lul ul rnitor' ;

/. Str cil l trrt ltrazit icII lDeLttl,tui! r lt 'r 'ouir 1, a trl l l( 'stcclt lui dir] ' 'r l t l i f ia

(4.11), d in cal(r r ' ( 'zul l i 1, = lar"o.

2. St' c'.r,lr ttlt'azir 1 r't Il llct'tlura l"t coresluuziiloal e punctltlui t'lt iilt't'r-

sr.r. t ie ir l tr. lut t lrttt i t p(tl{ ir l lr i lLlc t 'ull l t ' i dt ' lapolizarc (tenll ler"l luI a !a fa're

ii '" i ir,, l ,,,tO",t.ut cr l i l i thiut' irt lrttr i lor') cu ajutoirt l c(' l lal iei (4 15)' rrtde Jil '

reurezirrtir cottslalrttt, tltr t'<'ltilibru a hidlocjall)ul lor' la plt'siuttea' 1n'rt'ialil

?;lp .-- P - P v,o\ la tt 'rtrpttlat,tt ln ln'opusil '' ' i . S| r 'a l r ' t t l taz: i [ tar ' l i i t r i t l t r t t iz i t l : i I t Lt l t s l , l l l lz i i l ( tar ' l l l l l l r I l ' ] r i i t lo

i r lc tscct ict 'uai l l {o l t r l l t la( i ' ' i (1.6),uur l , ' -1"t , ' I t 'z i t r l i l ' l ( ' \ iur i t r r r l t rPon

a, ar,i la ternlt 'ratuta /",. ln conl rualc sc fixcazi l 'alori arbit l ale ] '( 'n|lutr . r r i loratrr t r i i i t t tc /o, i i i , . s , ' , i tostc l r lcs iut tca r1, ' r r rpol i r l , i tyei tP' f i se

caloirleazii fractia \.;polizatl lr cu aceeali relalie (4.6 ). ])aci. nu sc ''rr ' | ]astc

o**.t t,,-p"tri,:ra, tie toul a am{rstecuiui, aiulci, inlelatia (4.6i' se }lottixa r.ltoii arbilralc lui f intle Yaloalca corespulzltoa,] e pulrttrrl l l i de

iutc lsr .c{ i t . 5 i 1.0, de t r t r t le tczt t l t : i pt ls iurca de lapot i -a a,pei P" ' I ' 'pcct lvtempelaiura. Esi,e cvit lerrt ci i pcrrtru l ' : 1.0, rl i tr relrrl ie va lczulla pr,c-

siunea tle \ri lpol' i a a}ei la telnlet atul l d(' I olrar a l l l l lcstc|l l l l t l '

I)aci conditia pL[rt'tului de l oLlri a al]x]stt'cului cs1'c tlatl d(' ltirlIel'AF

t,urtr, ile Dlirnir corrd6nsale a hidlor:alburilot lt, - 1,o1, iltscamni ci hidlo-

r:arburili rol constitui faza lichitlii in crces' Stabililea ir a(:esl (.az &

lmrrc'tului de inters(tctie (lintre cel(' ilol'i porliuni ale curb('i se lraz€llz!'

pc obscrr-l.lia c[, deiii 1a a('est ])unct lirniiiL toati apa se gfselte in faza"

i'apori. plesiunca parfialir il at trsteia este egal[ cn ]resiu ea (lt \aporl

( \ ' . ( ]0. 4.14).I)eolrece portiuxea tlirL culbi corespunz[toale zottei eu o singr,l.-r' {az[

l lcl idi nn oste culoscutrir so calculeazit rnai i lrt i i , cu ecualia (4 1r)'

a5a-mnrita ,,liuic do intel'secfie" cale rt prezinti, locul geometric al tttul'or

punctelor posibilc de inttlsecjic alc celor doui porliuni:

t)| : . ,r f i ro.:-

fn,o

unrlc : -t'11.n .- rnolii irril iali dc apu tn tlunonLarc {,F - -f's,o + -Fd, in care

-t',, - molii ini!,iali rle hirlrocalburi in alimentar'e, iar -f e [0'1]; intrucittoiti apa sc aflir irl Iaza lirpori, -811.e : Ih"o). C.r'lculul cu aceastl relali'edecurgdasttel: se fi\eazl l '{lu}i rrrbilrare pcirtru temperaturd intre tent-

7L2

(4.17)

rc'rfu.'i lc (lc fi('r 'h('l(' si alc rouii. i r *rD{rsto(ului, se (,iresc pr.esirurile der-apod rle irpt ir sc (,?rl(.leazii J'.fi se'cprezintii gri,fic, ir. ai.gr.",u "o'b"irlc r.alorizar.e br echilibru (v. fig. 4.?), percchite clc .;"tu't lFii"ll'i" ["i:

]illa:t c le calculp175, pu11,irux'a din , rrJ ri "ori.sprr1z.i1oar..i.,r,,,i *l,rgur" ii"rlichide (faza. de hitiro_car buri), rt l julorrl unt.ia dirr cglalii le i-Sili l;sau conderrsi-rr'i i in .crril i l:ru (2.r1. . .2.1g). ne .xtr.pl', tiacri se utilizeaziic(ua1ia (2.11) ?crrhu cl,zul p,alti(iul_ar' { : t U t.e'pO I i:1. f rr:pr.zinti[ r l { .1 'a l rpot izal i . lor nrr l i r l i r r t rur ] i i r le. l r i r l ror i r r t r r i l i .s i api i . 1t '= 1r, i

- l 'n.o:_Ir. i n",o), iar ,/, frlr.!ia.-rle lit}jtt folmat.i 'nirrnai tiin hitlro_crulrur i (r,r')' ('ons1a'tele dc ech ibru alc t,tu'or componentelo. dirranr.st('c s(' \ ol citi I:r' presiu're'r fi t('rnpc.at.r.a sister'ulrri. iid,'rrcit apil a'ci," i,?l''1:"]111.,.]".. ":Jlilibil:

foartr. nriu.e, ralor,1rrl (Ll rK;"d aiu ciua.lia( i . . r . r I . { . l ) l | , l I | , l l ' . { l t . l i l . IaI a| : t . i .pr} i r l r . r ,or l \ i rL. l .a lo lu l \ 'apot. izalu..

('.lcul.l_frac!i.i 'aporizrrte_ J "e portc frrrt. 1i t,u rc,'a1ia r-a}or izlriiit1 prtzcnl,ir -dc -gaz

irrelt (r. ec. ;i.100 ). ln u:est cir,z. i. ;i i leprezrntl motiirle lridrrcarhu'i irr faz.a 'apori

si in faz,a richidi, iri s, -orii

tic apir in -taza

la]lol' i (,\ ': l ir,o.: f"s,o); constantelc dc cciril ibni of,, t,l,t.,o'iir.tl,rlito"se lol citi la plesiurrca li tempclatula sistcn.urlui.

. t alculul frar:lit,i r-upor izate-cu celc ilou:i ],cla{ii._ se facc in rnotl obil]Iuit,plirr itret'r'cirri sucr.esile. Dentr.u tempelatuli cuprilre illie 1 r,mpura1u r.ile.]" ll:. ,]:"i? rt.in1e.ser.r ici. ;i tcmptri,t'r a rl" ;i,;; ;;il;"ntui. percr.hite

(t(' 1:ltoll t -st

I r'. tl,prczintii gra{ic, intersectia c.rbci'czultat. cu ..tiniatlc irrte.scc_tier' r'ep'czcntind iri, acela;i ti 'rp'1i lnu.ir,tur-de rntc'scc1i. crrpollirnre:I dc r:u}bii t.orespullziil oale zonti r^.,u dor-r.;r fare lir,Jtirle. DuDir cal-culul {i.crirci 1x'r'eehi rie i-arori I '.si l cstc rriirri ;i i '";;tfi,:" ([uu,i D.'ctu-]resl)ccli\- sc rriist';te in zolt r.u u singrrr:j frzii l iclridri. lr arest scop. se cal-culeazir presiunca ptr{irr,li, a alxri Li faza vapoli, cale tr.ebuie sJ,ficirrai rnicnrlccit plesiunea dc riapori a npei 1a ici"pcratl,.a- ,:espcctilri lpgp :: PlJu.o < Pirp).Zona cu doud, Ju;c lidti,tle.

-p.ot'\funca rlirr cu.br'r cot,rsplr]tziitoat.c 2l,cesteizolr(' se calculcazi irr mod obi;nirit cu una (lin ec.ualilc Tapoljzirlji itlechiiib.r (2.11 ) . . . (2.1S) pc tr.lr t(.u]llcraturi cupri.ie in'trc tcmpera;tru.a defierbere,a amestecului qi-t_empe.ratuia

"o"usp,,oliitoa"" pirnctutul t1c intcr_secttr . , a l , r r - lor dol i l pol . t iu l r i dr , - r . r r I l r r ' i . Di . , ,1, .p1p1x. r lar . i se, ut i l iz , , : rz, iccual r in { ' - . : . t l ) pcntr ' l r cazul part icu. laI ' f € lO; l r . | . i / , rcprr .z i r r l r ) , r r ro l i idt . . , | idrocar bul i rn f i rzcte. .vapor i , l i l ich. i r l iU, i , i i t ; , i : ; t , t ,h; t : ,o- . ': I E. L - r . ) . . r . r na' . t r o. lnol t lo rLlr . h i r l r . r , rarhrrr i . lor d in al i i i rorr i 'are

:)!111*t" ..lc l)azii liiri :rpir(! (r,,1 : rr2i), i|}r' Iir. conslantcle tle erltilibrria/(' rlr( rlocAl Dullt I rI j i l tempclatru.a peS l)usi ;i plrrsiUnca }ar.1ial?i ?E AacesLora l?o : P - ?11.e iar' Ii, -- L"ii).

l)t'oarece irr crlcul ,.t' fulosciitc ca bazii tkr alt'ntentiu.e un rnol rlc bitlro-carburi rcznltal _dil_ e\pr.imalca compoziliei ,.p" trarii, tiiii:,i api.,,, iinr inrealitate u'moi de alinu'nta.e ('ontine^rnai puliri rie 1 moirle rridrrlcarb*ri(rcstnl fiild arra). ralorilc I-i,. \i Ljt rertitaic oi,, e"iiaila laporizrir.ii inecbilibru i rcb.ic corcctatc pii" iumi rfii"a-i;;.;";;,;-ir:;eliitor nolarer,o rlt' LirLocrr.bur il'r' tlirr irimentarea totau ai -r

inoJ. in^' Icru1 acrsta .segblil -valorile corecte ale ilurulilor tle hidr oca,r buri-itpart uate ll ,,cledoui fazc h echilibm :

(4. 18)

113

VH: VL ) (*s)a i 1,,, : L',, 2 (:ror)n

FlLrxut total t lc vttpori I 'r ' t 'ztt l l l t t l i tt ptrtccs ('stc loll l l i i t i ttt ttrtrrtui t l inhirlrocall lrr ' i , ci f i din l ir ltuli t lc allr-t ( l ' .- l ' , , r- l i l ,u), c:rnlitttt 'a I-rr,oobtit irrt lt-sc t ' l lclt l ia :

. - - . 1 ' r . , ' , - Pt t . ' 'f r r , ' - f , , _

l t t - -' I ' t t P - Pl- , ,

( 4. le )

carr rePr('zit lt ir, {[c f i l l)t tot ( 'cu:r1itr 2[ntrcnil l i i (ru grrz ittt ' tt tr sistt 'nrt ']or

rrrort{fcornpollcl lto (1-. ( 'c.5.6)' l l lrde O - l-u,o, i N '= l '2.I)upi. calculLrl tieciu'ci 1x'rt< hi tk vtloli i- .si 1, estt bitrt' sii so r-ctiticc

tiit,rii ptirtotul lcspectiv ;ro grise;tt itt zttttit t'rr donii trrz(' lichi<lrt. AccastitVerit irt lc so face-plin conU)t[rar'( '?l lnoli lol ' ( l( ' apit {l i lr :r l i lnolltt lo ctl l l lol i i\- i i , lol izati: iutotrlealna dilclerr!rt lor trr 'buic sl-t f ic nl:[ i rnil le (lccit zero(lfr,r - l '-u"o> 0).' ' l ixenrplul

4.11. Sii sc crtlcrrl( 'zo ;i si i se tcprczinto gr' lrf ic cllrbil ([(f

vhpolizare i l l trclt i l i lrt 'u a amestec Lrlui .t l t ' i tpit ; i hidrocltrlrtrt i t l i tr trt ' tnllele4.4. . .1. i l r pf t 's iunea de 2 b?r,r .

Re:olrarcI )in t 'rernplele tr.0;i {.7it,rezultat cir tourpolatur':r d1' 16ni1 21, 2111p5f1'r 'tt l tt i

erte tlatir tle lcrnpt'ratut':l dLr primri. (,ondensale a hitlrocat'burilor. l)t'ri'fii,zrr, tkr hithrrcatbirri rcprezintl fa,za tichidr'r itt trlct's. ltt acest csz, st' cirL-culelzir ,,lirtirr {l(' inkflse(rfie'I a cclor douii por'fitttri tlc curbei \'li ctl r't-

laf i r ( { .1? ) :

- pcnt l 'u I : 96"( ' ; P11.1, : t ) ,Si i l ;1; ; I ' - 0,1 --9- : t l . l f 9 rol ;0. t { i i

- pctrtnt t : 100"(' ; Pu,o : 1,013 bru ; l- -= 0,{ - l

- 11,7911 -u1

;1.01 :3

- pcnt lu l == 100"L1 ; ?n,o - I '1,- , l l rat : l '== l r , t - J- : t l .Olgn,ol ;

1.211

- p{ lntru 1: IL3'( ' i ?rr , , : I ' ' - )s l

l t i l l ; l ' :0, t J :0r l - r0;-r mol.

1. is l

In r.onlinua,r'e srr t 'rr lc',t l t i tzi i portit l l)c:l t l i tt t:rtt l l i i ( {)t( 'spunzitloatc do-

mr.i\ i!.r lui cu o siugut ir t..rzir l iclt ir l i (f i lzrt dt' l t ir l t 'or:lt lrrtt ' i), folosittt l l ' t ' la!i: l(f.1t), 1x,ntru (itzrrl prrrt i(ruli ir ./, '-= | 111r;1. ( 't lcrtltr l s-rL ('Ie( ttrlrt pcllt lud{)ui ! tempcfa, tu i : l :101'( l l { i | = 1l l ) "U ( t*bcl t t l 1 '0) .

t ' ic ' l ' t 'r ' i t ici l aPartctrettft ct ' lot douit puttcte irlt ' cttt lx' i t lontelt it l lui cn

o singurii frrzil l ichid:i, ctt rt jutol ul t 'elrt l i t ' i (t.11) :

._ pcnl , ru / :101'( ' i !n1, . : . - 0'526 i ly.r, ..= 2 ' 0,520 :0,,{

0,4 + 0,36. - 1,0.12 l r l r ' ; ?rr ,c, - '1,0i i i ?,rr ,o,= I ' r r ,o

.- pcntm l : l l0'(l i ! l tt"<t = - - { } , { : t9; prrp == 9'0 ' .$9 :{),{ | 0.; 'r1

0,4

114

.- 0,8?.s i)ar ; l ' ir.r, ,= l,43il blr i p11,o ( /u o

'l-ebetd t.tJ

( : r l .u l t r l l t (n l iur t i i d in ( l l r .h:r l l i c( , r (s l lz i r to:rrr donrert iu l r r i { . l r o s in! t r r r i fa?_r i. lirhidri (laz do hi(lrorarburi| di|r (rcru]tul ./r.ii

2 =. 2 bar; se f ixc.rziI - 101'0; sc prrsupunc

l : 0,76 nrol. , \ tun(i :I ' rr -- O,: l( i ; Ln -- I l ,2l ;

( r . r l r ' ) .= o.316.

1' :2 hrr ; se l ixoaz{1. . 110'( : ; se presupune

V.= O,91 tnol. - \ tuuci :I r1 . . ( ) j51i L , - t r )Ol t ;

(/-r1ll ) - O!(lglJt

I lx( )'J 'o l r l

{) .1;0. :10o ,2:,o . .101.Oo

1.20(, . i l i0. l . t{ i

r ) .1 18i0,129 10 ,11!tt t{).10000 ,7609

.1,';

1.r-n)0 ,72r) . : l l

0.1407O , l7r- 'S0 . t036o.. lo000.fr101

' (r. lv rit -1

l '(,rtr'u calculul ?ortil l lLii tl in crrr,bii f olcspulziitoiuc (lollr,lriulnj o,.rdubli fazi tir.ltirLi st,i1x'lclzii tot la ecua{ia yatorizlirii irr crhilibnt (?.11).Dcolu t t'e (,(' le dou,i lrilt{.to ('xtl 'erlrc alc porliunii tlo crrr.bii, sint clnoscllte(punrtlrl de ficrJrt'rr, fi l)ulictul de pc ,.linia dc intcrscc{ie.r), in conlinurresc nriri <,akruleazi ull si gur I)llnct intt'r.nrcdial pcrttnt , =- 09"('. _t rezultat :]-i : 0,?s r)rol; a;1 - 0,i2 rrrol (taixlul .1.10).

I 'abelul 1.10

Calr | l l r l txrr ! i t rn i i d i r l cur l , t l \ l i ( r } r rstrunzr i to:rr . dontenirr ln i (u ( t } r l i r fzr i I i (h ldr i d i i cxcmpt0t 4. l l

Se fixc:rzr'i I : 99'C; -PH"o : 0,978PH : 1,022 bar

Corn JXt l rc l l t

nCuni:7

r12oTotnl

rpul lc : V' =- 0,,1;Lk : o'a

)c prcsupune:vir:o,28: Lh:o,72

r:-,

(r.;ttvL t< r,) + 1f , l y , :

,t I"ht

t ) .15o.:a{l0,250,.10t .r l{)

0.2itoo.333lr . , t17

1,{tt}o

2 .341.1( l{), .1.-,

0.1181().0gft80,0621

0 -280r)

_-.-..- | I';:( r . i r iv j t r ; ) .71 '

o .1: ' l30,1 togo,0962

(l .3lJr l1

(rurtitiLlilt ' rtal: rle h itlrorirllnr t,i in rrt.le rlouli laze lt erhilibr.u ( Urr ;iLr-) se ca,klrleazl t,u lelilJil, (4.1,i), iar ciurtitrrterl rlc lrpr-r r,lrporizatii, "cirrelaf;ia (-1.19) :

l ',r : 0,2ti 0.6 : 0,1G,s rnul I ,1,,, -. (),7:1 .(),ti : t),-132 rnol

Y,,,o o'r6s rffi-

: 0.161 nr'l

(LLi I t ; i 1

Se prcsupulrc :

115

V :Yn * In,o : 0,168 + 0,161 : 0,329 mol

lntrucit (-n's,o - Vn,o) > 0 (Inp : 0,4 mol), punctul calculat se aflitn ilomeniul cu tlubli fazi lichidn.

Reprezentintl grafic perechile ile valori , fi ts pentru cele doui domeniirezultl curbele din figura 4.?.

F !c l io vo! . i i rct i , v

Fig, ,t.?. Cu.ba vaporizfil h echilibru pcntro' amestecul fofmat ditr epi ii bidroc{rburi.

BIBLIOGRAFIE

l CERNISBV, A. K., Eimid i tchnologaq toPlio i '/i.atcl,l,

1970' p' 57'2. DAVIS, D. S., Cft.micdl Proc.ss Engin eriig, S' 1958, P, 99.3. HOC/T, W. F., Pctrot R.f.,36' 6, 1957, p. 108.l. Surni e. O.,bcrignof EAi ibtiutnstd,g. Prcceir4, New-York, Mccf{i-HillBook Company'

Irc,, 1063.5. sTR.l'fULA, C., Pcttol $i Gaze, I l, 1966, p. 569.o. Srn-{rulA, c,, lte,ntwotu, v., soREsCU, GH., Mrto(k $i Ptogrum. d. cdlcul 4l Proccsclor

dc dittitqr., fraclionaft si absorbli., Editura Tehnic{, Bucuretti' 19?6-?. sUCfU, GH.,ittNbscu, n., Inginiid Ptcluctdrii hiiltocdrburilot, Editora Tehnicl' vol l'

1973; vol, 2, 1985.

_ V_rpolizal.ea unei cornponente sau a mai multor componenl,o putinv'latil. la presiurrca rr,trmrslericfi este diticilir sinu chiar impoiibilir, oaforit:itaptr:lui cri necesitii tompelatuli mnr.i de vaporizate, la cire compolcnteleresDectiyc so pot descornpule. Pcnlru a favoriza yaporiz&rea unor astfeldc conlpolgn5e cste lleceBal sii fic ledusir tcrnperat ura lor de fier.bele. Acestlucr"u poate fi realizat prin alouii procedee : r'aporizarea in vicl qi vaporizareain prtzen{i, de gaz inert.

I?rin.gaz inert sc inlelege un gaz practic insolubil in lichidul supusvaporiziirii. In plus, el trebuie sii nu t.eaclionezc cu nici unul din co^m-pouentele ar:rrestecului. La alegerea.unui gaz iuert trebuie sI se lini seamaEi de uDele clitorii tchnico-economicc^: se fie ieftin, ttisponibil ql

"qor de

*gp31ut.,lg componentclc vaporizate. In industria petrolului, peirochi-icisi t:himic:i organici,, aceste conditii sint intrunite ccl mai ies dc abur.I)atoril,L_ aceJtui fapt, aburul estc cel mai folosit agcnt inert la clistilareahidroca_rburilor Si a altor substante

-organice (duf[ condensare, ape prc

vcnitrl, din abur se se])ar'5, rnecanic rle hitlrocarburi tlatorit.i nemiscibiliti,^tii),dclsi i:r multe cazuri se apeleazS,,ci la_ ae-r, azot, tnetan etc. Uneori, gaizriiinert, alare in timpril procesului sub forma de ,,gazc necondensaJrile,,(r'. t 'remplele 5.10 li 5.11).

- \ aporiz,area, in prezen!5 clc gaz incrt sc realizeazi prin introilucerea

in a'.rreiitccul ,supus vaporizd,rii a gazului inel t care contr'ibuie prin presiu_nr.a lui par!ialii la al,inge-rea prrsiur)ii sisternului cirrd arnestecul incepi si sevap!rrizezr. In acest fel, in-prczenta g.!zului incrt, presiunea Pe-sist€mnece$ar[ inceperii vaporizlrii se atinge la o ttmpcraturii rnri sci,zlitl. Acestlucru leiese cantitativ din cele prezentate nai ios.

- ^ Daci, se noteazi, 9n.pi, pi...p3 presiunile parliale ale componentelor

):?. .,. "

in laza vapori_1i _cu pg ryesiunea par.lialii a gazului inerf gi se con_siderI,.. comportarea ideall a fazoi rapori (vahhij6 legea lui'Dalton)rczultii:

5. va*t r,r"AnEA lN pntrzuNTa Dn cAz INERT

P: p\+ l )p i

Lni : P - t i

{5.1i o

(5.21 ,-l

. . Dacd, 9i faza lic.hidi se comporti itleal (valabild legoa lui Raoult) iarsisl,emul a atins echilibrul, atunci se poat€ scrie :

Pot: Pl : P$t O

rl7

\', Prr'-P' t,i 14.3t o

rrntlc: P1 fi rri t('plezilrtir plcsiurtea, dc rllxrli, rcspct'tiv frzr'cfiia'- nrclaril..a.o,Ilpn"o"i"i"i i in amest6cul lichirl supui Iaporiziirii. Contparilrd ecrta('itl

tti.3 t'c u ci.-,r,1ia t1.1, a) st' olr"ervir, cir ea icprezirtr"l t'ocnni ecuatitu ptulct'ului

a" ii.l,t"t" iri prereiil[ tle gaz itrert. Contornr accstcia, a'ttcstt'cul inceprr sil

tiart i, o., f. o f"urperatu'I'coresp.nzritoa'c 'rcsirurii

P, ci la o tt't'perat'urirnai rn i ( ' I , colcspuDzi I oal ( ' l t osir t t r i i (P- 2!) .

Antlenatca cu gftz lnen' a,I e uner6;sc lr1llicalii al,it -irr

inrlrrstria tleprelucrare a petrolul-ui, citli itr irrdustlia petrochimic5l chit}riol-l organicir et'c'

Antrendfea cu Eaz ilrert, (abur t) ie folosegte lto tlistilanefl discontinui'in si,qtemul cu blaze;la modificlrea tempexaturii tle inflamabiLitat€ sau a'

inil,ialului difeJit€lb; fracfii pet}oliere (\'hit€-spirit' petrol, mol'orini',uleiuli etc.), ta recuperarea tlizoll alItilor din solu{iile de ldinat li cxtraot'

""r"iiat" i" p"o"cFui de Foh-enta,re a tloiurilor .:i motorinei. Rafinarea a'cidtr'

sau alcal i r r i 'a uhi lc-spir i t r r lu i ; i I pt l ro lu l r r i pr in agi lare t t t ae'r reprczint l ,.t"- a*"*"nr"a, un cre;plu tl ' ' antltinal.o cu ga7 innr t a p'rli ior nlai Tolll,ti lortin fra.t'ti i le lespeclivef de5i acoal lrlcrtl esle nedot it.-'

tn ir,au"tria ahimi('X olgani(I. dt'seori. cste. ttece'sari lectlpcraIea'.fiea rlizolr a,nlllor care au partieipat la roactii. fic a insu4i produ''ttlui rczult'attlin reactie si care Fe E[sc$l,e dizolrat.

Ilin prilct ile votleie aI mecanismului de fornlare a Taporilor. ope-

ratiile alo valorizare in prczcnli de gaz inolt rirrl de.dou[' tiprrri : oprta{ii,i"'tarrotirat. sau d.i,qt ilaro difereniitrli in plez('nlI de gaz inct t ;i optl:aliiA" oaio"ltat" in ethiliblu in prezerilii de gtrz inert. Arnbele tipuri de raper izare-a apl icabi I i tate lars; jn pra( ' t i t a, induslr i : i l i .

5.1. VAPORIZAIIEA sAU DISTILAITEA DII-ERENTIALaiN PREZENTI I)E GAZ INEIt'f

La rapolizarca sau distilarea difercnlialri in pr ezdltit de gaz iliert'.urrosoutl l' liter'atul5, ;i s.b tt'melc de raporiza.o fortratil satl antrenare. ' i r , r , t i t i " t ( , t r tecatt i rntul ; i legi l , \apor iz;r ' ! i i ;u {ur ln i i t l i ferct i t ia l i i ' int t t tc i t 'ta i i r r i i , pe ln i ' {ute ce . , ' Io in,err i i . s in l ( ' l i r r r i l r : r , t i tont ' i r t r lu, d i f t ' r 'ent ia l 'din sistern.

Sple ileosobilc tlo vaporizalea, tliferenliall nolmall .(f[r'd gaz irtert)unde liresirurea de Yapor'i a amcstccului se mt'n{ine-constant[ prin cr{}')tcrca(ioresiunzirtoare a tempelaturii, la r-aporizarea dilert'n{iall iIL prezen(i'

-degaz i;ert, la temperatirr:'l constantri' presiunca de r-apori a' rrrnostecu]uiilchid scadc continuu, diferenlial' pe rnirsut i ce ltpor?ar€a avanseaz5''datoritii, scldefii mai accentuate lr concentratiilor (presiunilor pa4'iale)componetrtctor mai Yolatile in lichiclul rezidual, compara,l,iI' cu concentrat"iilo(lreiiunile Dartiale) componentelol mai putrirr volatile. I)e aceea, pe:rtm

rin tlcbit coistant. tle gaz inert introdus in arnestec, cantitatea Yaporizatil'seade continuu iri timip, iar dac[, se urm[regte pS,strarea constant-[ ? gan-

t'ititii antrenate, $tuni; tre,buie sii sc mi,reascit' continuu debitul de gaz

it rert.

118

tn practica futtustrial[ intertlsttazi iit'it alrl're[ir]t'a cu -gaz

inelt a

,sistcinel6r monocomponente, cit ;i a sistcmclor birra-rt' 6i mulf icomponento

il;I" ..i ";id"rie.

Sire tteoiebire ilsii cle sistemele biuare gi multicompo'

;;;; i't;il;d" iiroltr""a rnatematici' a problcmoi este relativ sinrpli'

i^ -,,.i-f,,.rrrAi:

iiiriar" .r,itleat". rpz,lr't.ea trinter.tticit sc comltlic[ rrrult

d*tr.ii,{' ir,rrtrr"i cir presirurilr, prrr.li*kr alt compunorlt' lor nrr rlrai r a}iazii' l i l i irr' cu con(f trltralla ..' , i

"t1,u""u1iztl l?r .- Pi a, , , : ?' 't ' ' .f ('rt)l

i l, .-,. rir, r Ll, iu. in cll"ut si'tet rt' ' lor^ltt ' i1t'tlc mttfticompo'tcrtte, tezolvittea

cFl(. ̂ ln actic imPosihili.

l l r ro l t t l l rual ' ( ' s lnt pr( 'z( ' t r ta l" t l ' lx ' { l ' ' l t ' I t 'oreLicc ; i prael ice ' at ' r ' l rpo

I iz i l t i i d i f ( ' l ' ( ' t l ( i i - t l ( ' in Plez( ' l t l i ( l t ' g: lz i t l r ' l l ln ' l r l l l l s isLr ' l l t t ' l ( ' mol lot 'omprF

; ' ; i . , ' ; i ; i ; ; . ; i ; t , lnot . ' ' i i i ia, i I i r ' l r i r ' t r i i i t t ILt l i i " ' r t t t1"r t t . ' t r | " i r l t ' r r1 ' ; i t r . i r1 'a6

dar ru cotnpoltarc legttlatri.

5.1.1. vAPorl lz,\Rl i . \ l l l r l i l t l l \ ' ! t . t l . -1 l i \ i Ptt l :zl ' lN' lA Dr Grrz rNli l l r

,t slsTliilDr,OIl ll0-\o[olll'olili\'l l:

T)t lci i st ' tret 'r ' t tr t !$z in.rt pri l t tr-rt tr l i rhir l pur, i rr tr ' - t l I I 1'as ?l 'cvizut

.,u .,ti-.iitlrurit i.' tle baibotale 'i gaztLlui, iril itfillimea lictridului tlin las

tste s*ficiirut t6 rn&ro iricit siL permitl at,ittgcrt'a eiltilil)rLrllri te'*rotti*anic

i;ii;; il;;;il;i ce p[rxse,*tc rlaxul qi licliidul- -rczi'lua]'

a'tunci' cottform

."ii.iiiii'i'-,rri'ttatici dc echilihm a sist,cmelol itltrtle, se polte sclie :

ur ,c l , . : p l , - l r rcsi t t t ra pal l ia l i i r r [ : rza vapot i a cotnpottentului a l ) l reuat ij i ' l

' i. '*i,,oLr o".ti"tj

^ aceluia+i c,rn'onent in frzt lichidi (tii.d vorbr

ii ' uti "ot"poonht

irur p5 - I'Li .I '" - pr'('siurl('a tlt ' r'apot i a cornponen-

tului pur la tctnpetatuIa s is lenrul t t i .

l-ntrucit pre^*iunea parfiali in faza vapori este d't[ 'le

legea lui Dlltont

€cuatia (5.+) tlcvire :

F'o : ?to

': '(i; -')

(5.1)

( i.ir)

(5.6 )

t'r,-u fi-'r- *undr- : r t , , - l rar ' ( ia molar ' ; a colnpol l ( ' t t l u lu i lutrel la l ' j O lnol i i d in

torrrprrr l j i t t ut arr l i t ' l ra l ; 5 - r r ro l i i d i 'gaz i r rc l l i r r t lot lu ' i i i l r s ist l ' rn '

'Explicitinrl ecua{ill (5.it) in N' I'ezltlt ' i culrrtscuta rclatie a antrcrtirrii clr

go" i t*ii a sistemc'trir mollotomponcntt' ( v' cf' 5'10! ;i cxernplelo 'ir'10si l-r.11) :

l)in aluliza act'stei ecualii rtrzult'ii urtnir boit't'olo :

;,- P";;t" valori datc :r,ie tempcratrtrii qi presiurrii,. ca'nl'ital'el vapo -

rizati O esie diroct proportionlli l cu cn t'italon tlc gaz inett ^Y'""-'). pooti, o "ro'r,itdt"

datl tle gaz illclL, onlltit&ttl vilpo-rizat'i oroitu

cu creiterea ttimperaLuii;i sclderea prcriulrii 8i$tuuulul' L'o aceca' rlr

-"ft" Lr"""i cle 'liaporizare, cfoctul gaz'ului incrt si., combinii, ili cu. cfcotul

ili.i""" p*i-rit-,'iruiriol"ti"-"" u I t'ef ee t cut nul*t f avurabil'

119

Rezolvarea ecualiei (5.6) implic.i pa,tru cazuri in funclie tle parametrulcalculat (tolelul 5.1).

DeSi relalia (5.6) este riguroas5, numai ln cazul antrentrrii cu gaz inerta comopondntelor pure, ea poate fi utilizati, pentru calcule infolmative qi

I , Tab.Iul 5.1.

.- Cazurlo podibtlr l.lolo3lr.o Gcuatloi (5.8)

1. Temp€ratura ,

2. Presiunea P' 3. Oantitatea valorizate

o1. Temperatura I

1. Pr€siulee P3. Cantitatea de gaz in.rt

1. Prtsiunea P

2. Cantitatea vaporizatlo

3, Cantitatea de gaz inerts

1. Temp€ratura ,2. Cantitatea r€porizrtl

o3. Cantitat€a de gaz inert

s

tr. Cantitat a de gaz tnert

1, Cantitatea \aporizatAo

1. Presiun€a de vapcri Po,r€speotiv I

1. Prcsiunea P

pentru amestecuri tle hitlrocalburi sau frac{iuni petroliere plin asimilareaacestora cu o hitlroca,rburS, ipotetic5, a ci,rei presiune de vapori este itlenticicu presiunea tle vapori a ftactiunii respective. In plus, aplicarea relaliei(5.6) la un amestcc nu poate furniza nici o informalie asupra compozilieivaporilor formati gi nici asupra lichitlului rezirlual.

O aplicat'ie aleosebit tle importantd, a ecualiei (5.6) o constituie calcululpierderilor de absorbdLnt la virfll coloanelor tle absorblic, uncle : I - tlebi-tul molar de gaz sdrac sau tle ga, purificat; P - presiunea tlin coloanS, ;Po - presiunea cle vapori a absorbant^rlui Bfirac la tomperatura de ]a virfulcoloanei [4. 11.l.

ln cazrit cintl presiulea ilin coloamS, este ma,re, in tocul presiunii dovapori se folosegte consta,nta tle echilibru a absorbantului si,rac, iar ecualia(5.6) <levine (v. ec. 5.102) :

s:o(#-1) (5.?)

Dac.d, absorbantul si,rac reprezintS, o fuactiuno petrolieri, format[tlin mai multe hirlroca,rburi (cazul coloanelor tlo absorbtie a gazelor natu-rald qi tle iafiafl,fie), calculul pientlenilor ile absorbant so fac€ cu relstia(5.83) sau (5.88).

I

ll120

Exenplul 5.1. SL se calculeze pierderile maxime * tle absorbant (I-'2-dicloretani in t/zi la virful coloanei tle purificare a acetilenei, gtiintl cipresiunea din c<iloani, este 5 bar, ia,r temperatura db la virfr 30'C. Debiiulde gaz purificat (acetilena) este egal cu 5 000 Nml/h.

Rezoloare

5 000S:5000 Nm3/h: :223,2 klriol lh

Pfl'c : 0,142 bar ;P : 5 bar

o: : 6,52 kmolih - 6'5?'-?9'24 : 4,o7 tlzi

(5/0,142) - 1

Consumnl specific dc absorbant C,b" rezultl tlin ralo-rtul :

4,0? . 1 000- 0,029 t absorbant/t aeetilen5,.C"6":

223,2 .26 .24

Deducerea ecualiei (5.6) s-a ficut in ipoteza atingerii echilibruluitermodinamic osi cd' procesul de antrenare cu gaz inert se tlesfi,goari izobarqi izoterm. ln realitate, tlatoritS, faptului c[ procesul de vaporizare este unDroces endoterm, in cazul cintl nu exist'i nici un aport tle cS,lcluri tlin ex-ierior, temperatura lichitlului rezidual scad.e in timp, tlup[ o anumiticubt. De aceea, in acest caz, pentru calculul exact al cantitS,tii &ntirenateteoreti.c se procedeazS, in felul urmi,tor :

Se corsielerd, c5, intr-un timp tlt se introtluc cIB moli cle gaz inert Si sea^potize^z^ dO moli tle lichid, iar in acest interval tle timp' temporaturard,mine constanti. ln accst caz, ecua{'ia (5.6) tlevine :

dsd(,, :: -

(PlPo\ -riar prin integrare:

(5.e)(P/?0)-1

al,s (5.10)

de@reccabsorbant

121

(P/Po)- 1

* Pierderile de absorbant aezultate din ecuatia (5.6) reprezintd picrdeti maximc'acuatria s-a dedts ln ipoteza atingerii echilibrulDl Daci acetilena nu se satuleaz{ cuplntr la echilibru, pi€rd€rile vor fi mei mici (v. subcap. 5.1.5 ti exemplul 5.2.).

(5.8)

dsos

tdo: tt t00

sf

o: lJ0

I ):r,cri ol(tal.ia de antrettare cu gilz int't't se lealizeazl in laborator ;i s:e

tlnlire;tt' faria,fia, tentpemtru ii cu cnntita,tea S introrlusrl,, ltzttlvarea itrte-gralci rl in (, ' 'utt ia (5.10) sc face plin metotla glaficl i, introducitrt l pc abscisit,'r- ir lori le

,\. iru: D(' or(loItatAr fl l t lcl ia 1/l1P/P0) - 1l snu plin IrtetodaSinrprrtt (r '.srrltctt l. 1.1). I laportul dirrlrt ' canlitntea (/ (lctcr rrf lt l l t i i .x-pt't i i lorlal (pri l ci lrtt ir irt ') ; i ciurtitatt 'a O cllctt lalit cu ecua{itr (; i.10) it i( i i /.r i i

t lr misuli a tif icat' i ir i l i i t lc totrtarrtitt ' tr 2r alarattl lui (lc l al){)l ' iziu t (r" sttLtrrrp.

5.1.ir ; i r,xctnlt lul ir.2 ).I lxorDoltt l . i .2. Ltl trr 'rrctt ' t l irr l lrt lui Pl' i l l t l '-Lll l l t ls l l i tt l tttftt l ctt l l l i t t ' ir

pororrsi rlt i t iD (i., r 'c , 'on!ittt ' iret()ni l l , terrrperatura tle 25'(1, s-a.u itt l 'gis-ir rrt r latclo N ;i I r l in trt lrt ' l tr l i . i-1. l)upIi t lect'rta a 4 rttoli t le ttet'. l tt i tt ci lrt ir-rirr,. i l lezrtltat, tr i i s-au laltot izal, ' l i !( i glanl(r acttoll i t (0,;80! rrloli). Sil set'alirrleze { arl l i tatcit, t lc act.lttnii t l l t lel l,r l i tt 'ot cl, ic 1i efi( ' lr{ ' i t irt( 'a I): '" l1Jo-

tonrlui irr cortt l i ! i i le ( '\I{ ' l i I} l errtul t l i .

0()2.1,{ 148.8 2

1)7,i i I

I ieoltart

25 293,: i1S 213,: lt 3 t7:] . iJ$ I .11 . :J1l 11!l ,9

(.1.11)J,{,(1 + N,'/r,)

111{s. /,). rtplezirrtr-r <'a,ttt i tatca rt 'r l l i ' r le atrt ' tott it atltrtttttt i i pritt barltota'reaa S moli dt' a+r.

I )i lcri s{r st 'oatc lrt ltot'trLl (l ' iP,,) (i in f lrur,1itr (:).0) 1i st itrt ltxluce inccuali,l (ji.I I ) I't'zulti ;

,, .s: =- l Fr_l'u 0t

TabLIul : .2

i , t l t i ;o,2{i t t70,206t0,1t i210 ,1312

le bazr dal,elor N ;i l dirr irr,lx'lul .-i"l s-rt t:alculal p t'siuttel drr lrl'poriP^ 1l, a,cr:tottei cu r'(,la1ia .\ttlrti c ;i apoi ful}c:1ilt 1if (Pi]'0)-l I (tabt'lttl i-, '2)-Ci,loulul iltcgltrlti dil o('ritti:l (5.1{)) s-rr, llrtut ctt tttclotla Situpsolt (v. etl-1.15), pasul li, l i irrtl tgal tu I ntol. l)t 'ci:

fdJl( . , : \ - : : : : 10. .11) i . i - ; { .0,2(;67 -r : 0,206+ I-

J( I ' , 'Po)-r i l

l - { .0!1621 -1, 0,131?) . -

: 0,8890 rnoli acttoni : 0r8tl90' irS : i1,6 g ttcttonit.

Erplititirrtl ocut!in, (ir.91) in cfit 't lcita,tc:l l l st'oblittc:

(Pif i --

722

I. __ 1 + (.sro,) :'" 1i19,!i?l) : o.eo26 (5.12)1+ (slo,) 1+(4/0,7862)

unde O, Ieuezintx' cantitatea cle aceton5, aDtre at5 teoretic.

Bineiutelcs c5, valoarea lui -O lezultati clin ecualia (5.12) este specificlexocrimentului rcsDectiv. Pentru altc conililii de experimontare (aiti

lrldni, poroasl, altii;itezri a gazului inert ;i alt ni'rel al liahitlqlui tlin vas)'valolile lui .L vor fi dciferitc.

b.1.2. 1'-lpoRlzArtE.r Drrrnr:l1rrr,A lr lrtET'ENJA rD G+z INnnrA SISTE}IELOR BIN.A.NE NEII)UALU IN FAZA LTCIIIIIA

I)toarece aplicarea rela[iei (5.6) la sisterne cu tlou-i sau mai rnulte com-Dor. t . r r tc t ru atr . 'n ic i o just i t i rarr : l ,corel ie l . intruci t , la tempcratur l con-itar,ti. Iurnai conrout'nta puri, are presiunea de vapori, r'espectiv prc-* iur , . i r p:rr '1 i ,n l i i . constant l i r r t impul iapor iz l r i i , I l -o lu [1,5,61 a dedusrelatiilc cur:r'.tau la baza opcl atii lor de laporizalc aliferenliall in prezcntl

cle caz inert, atit pentru amcsticurile rrulticomponente itleale cit El pentrusmf*11.(,u'llo binaie neidealc in faza liclridii.

Se considerl, un amestec format ilin doufl, componente volatild' prln

care .qe barboteazit un gaz inelt qi un dispozitiv tle barbotare ile- aga naturiincii, in oricc moment-al vaporizdlii, faTa vapori este in echilibm cu fazalichiiLi. Dacri procesul de vaporizare ne flesfi,;oari izoterm ;i i-zob11 5i. 19notcaz[ cu -1,..^5i 1,, numitlul de moli din componentele I ':i 2 inf aza lichid''intr-un momcnt aiDrocesului dc vaporizare (14 timpul ;)r 9u ?r 9i 1'2 pre-

riiuriil(. pat tiale in faza vapori' ct lJr llz,:i /, frftctii le molare in faza vaporia,le celo'r dbuil componcnti rcspeciiv C gazului inert, ia'r.cu ^9 numirul de

moli tle gaz inert iniroilursi piLl Ia acel rnoment' inseamnd, ci intr-un t'impalr !,e vo; yaporizrr, dL, ti ttZq moli din cele douir, componente in prezcnla.*

aS .".ti tte iaz inrrt. lh a( elst taz, conforrn legii lui Daltonr se poate scrie

[4, 5, 6] :

- atf,, e,- -=. ---:: !h: ' .:- (d,L, {tli!r){tl8

-dL"

-(dtr+d-t!) + als

- (a[L+dlr) + d,s

lmplriind succesiv ecualia (5.13) la ecua{iile (5.14) ti (5.15) rezultfl:

!L, _ ?', 'dL2 pz

-dLt -

P, s*u -iIS:als .P - (hl P"l

da

, . P:P

P- (h + p, l .Vr:--T

P - (pt+ pzl

(5.13)

(5.1.r)

(5.r5)

(5.16)

dL:. (5.1? )

L23

?t

Deoalece pentru a,rrestecul bina,r, prin <Iefinilie :

0t:a: Lr

i 0, :L-x: L"

- Lr* Lz - L, +, / .zsfiutrci :

1-rLz: Lt-

*:a

ia'r prin difeldnliere :1^

dL':IJ-IJ', - i : U"

Dac5, se scoate 'mirimea' alrz alin icualia'15.t61 gi seceuetio (5.20), ra1 apoi'se BeparI Va,riabilele, rezultd,:

(6.18)

(5.1e)

(5.20)

introduce in

Dacd, se scoate mdrimea tltr, rlin egualia (5.16) qi se introduce irr€cuatia (5.24), ia,r a,poi se sepa,r5, variabilele, se ob{ine :

dL" o"dt' Lz $ - x)lpt - a(h + p;'J

. . t :

(5.25)

cale,,prin int€granb intre limitele -to, qi -t r,.respectiv n" gi o1, coniluce lr

- A-,

dL,: M" *

+ 1," "-' - l - . r - (1 - a1e

ecuaiia (5.21) in tltr, qi introrlucind valoarea in

_ uu_ [P - (?, * pJ] r, u,a[m-a (pi+!pz)]

I (5.23)

' {5.24}

(5.26)

ecuafi*

relalia :

Explicitinrl(6.17) rezulti :

: .

121

(5.27)

t lP-(pt*?))Lr^.) .rlpt -

"\Pr + ?r\l

l i l l :

I.P - (f,, * lt"\l L'

rlh - r(pL + p))tl.Lr

Irrtoglaleir, r,cua!iilor (i.22) ;i (ri.29) sc facc gnilic sau pritt m:trxlir,Sinrlson, calculirrd rnni intii pe Lt din ccua!ia (5.?2) Ient'ru diverse \-alot'in € [rro; i?.1, aloi car]tila1ofl, N tlin eena!ia (5.29). Acesle opct alii plesupurtounoaf lc l ea funcl i i lor ?r : J,@) ,s i yr :J" (x) carc, dc obicei , s int t latcdc diaqlnrrrele tl,. fazc Irr csinne- concenl I alie la tt'mpclatulir constnrtil,*[2,+, i ,s, ] (1, l lJ . I i r crrznl c i t t t l ru sc t l is lut te t le aceste diaglane, func-{iilo ./,(e) qi ./r(r) sc Iot calculft t 'r clilcrst' l 'clalii (tr{argxlcs, \'an Laar,Wi lsol l c1c.) .

Iixenrplul i.J. Sii se talculezc pictdelile tlc monoclaltolatttinl ()lEA)in 1/zi pt. lrr, r-ilfirl urr|i r'oloattc tlc purificare a gazului uatural(eli )in:rrstlc II2S ;i (jor) pl in ubsol b{ic intr.o so}u(ic alonsir dc nlDA de concclrtl a.tie1i!o rnasi i\[IiA, r'r.spetlir 51. mol. NEA. Sc cunost' uttriitoalele dnte:Ilcsiurrt'n rlirr r'olr"lIlr dc rltsorbli(), ? ltar; lcrnlelattrt:r, dc ]l vir'fti l coloaleide absolb{ie, .10"0; ticbilul de gaz pruifical. N.= ir952 kmol/h (S:: 3 200 000 Nrnrr/zi) ; d cbittl de al)solbant siit rc (sohtlie XIEA). -f,o :: 109 l rh.

Ile:olt'ereP('ntr'u (ialcrrlul It csiunilor parlialo ?r 5i Jr. sc 1t1t'acir tltr la, curba dt'

eclrilibrrr t r'--!! tt alrestccului binar iI])[-]l D-{. lft ln ositllroa al morl('rj{ [(fie. r't. l ).

Sc t ottsiileri t 'tL lunct experime tal ltun<tul tle cootrlrttl i ltc: | ::110'( ' ; , r ' , . ( ) , i79{ h. n io l . apr i (0,5 f r . urasic i ) ; i / :0 ' .q i99 f t . | ro l .apir ((),{il};-r f. rurLsicii). I)irr lelalii le de t.cltil i lrtu itttle flzclt' l i(.hid'\'aporilx'lr1r'u l)inalul rtt ' idetl :

PIirr ir rtegrarc :

lcznll i cocficierr{i i t le tcti\. i ialc 7r f i ":

- { ) .11 ?; i brrr) :

1,013 . 0,9i99

t .+31 . 0,1i9+

?y -- f',x",, (a) ; J)(1. - {) - I 'Jl , )'. ':

(5.28)

r.l.30 )

U,::;" -,1.-lll bar ril8,' :

=.0,E98

I- \ , lN

)

i

?u

* ( ,u tor tc ( : . i , in i t i r l , prcsiuni tc pa4ialc / r l s i & sc rcferclu l : r faz:r Iapor i , dator i t i coDdi l ie imatenrr{ icc do cchi l i , } In dintre fazr, e lc rcprczintr i h accl . l f i t inp s i presiuni le prr lh le l t le celordoui conrponerr le in t rzr l ichidr i .

725

i tqo

:130

rrto

Inl,roilucintl aceste valori iu lelaliilo van -Laar [2, '1' 5' 10' 11:l pontru.rrrroiiG-",t lii, a" mai sus, t"'"rtii'"i"itt"tc'lc 4 ;i b specifice binarulti

respectiv

.{ : ts .,r (r a 1--

" ',-tc-Le )' tl'aru)' \ r lg i ' ) /

n : lg ' | ' " lg " ' \ ' ( i '31b)

l t [ t

r 1-

" ' lc " , J

i1t

Fig. 5.1. Curba t-:r - t P€ntrBsmestccul binar apd- EA la Pre'

siurr^ atmostc ci [1, 7].

cu ajutorul cirota se calculeazi, cocticienlii dc activitate i'r fi i':: ,

te.t,--, -+-=--u (5.b24)f r , - ' . ' ' ' l -\ I t 1- r ' l

Rls','. :;-----I-:-Zy-

( ' r ; ' , iIucotrtinuare se calculeazit presiunile par'l'iale-p, !i p, nle celor doul

""*;;;;;i;-i;; = i,L't, ,'i p;. ",(l

-'i)-r'l Ii-temPc'ar'ura de ravirful coloancl de pul lrrcal'e ('ifC) pcntru all'e ionccntra{ii r {ipropia'te

il';;"i;;;A;^'-i,'iii*u ; sutuliei'tti MEA ('ro :0,e;-r fr' mol' apr); itti"J

""i""i -:r tl,cirt abstractio tlc rariafia corificicnlilor de acf ivitate cu

tempcratura :

A:rso.sesfl + t;9{' l* . '?of: l l )": - , ,rr:o,^ - -" - ' - -" t - ' 0,772+ lg 0,898 /

n :rc 0,?613 (t + )1\. ,t*r''-j-? )" : - o,o{85t 1 - 0,?12+ lg0'7013 /

126

(i"r.:12 b)

0J 0,1. 0.5 0,6 0Jr,y, f rocl ie mosi tA oPi

Valorile coeficienlilor tle activitate yr li tz fi ale presiunilor pa4i4ep, qi p, pentru conccitralii r euprinsc int'rc no :0,05 fi c:01945 sintprezt'nt'ate in l,a'elul 5.3.

Taberut s.aColru|ul ftrn(tiel n(.r) dlr rolafl (5.32)

a : rr,tr"(, ;PHp : ] '1:0,07377 i )xr ;

1" lPurr :P":0 '0o9:199h : 1'r rt\ | pz:

l : P,(1_.r

0,9500,9.190,9-lBo ,947o,9460,945

0,98780,987.10,98700,98650,98610,9857

0 ,37830,38120,:J8420,38720,39020 ,3931

0,06920,00010,069{)0,06890,0{i880,0687

0,00001510,0000,166(),0(x)047t)0.00001520 ,00005050,0000518

0,0692154 21 ,3t8o,o69t166 20,92)0 .06$0479 2\r.545o,0d89492 20,2i20,068E505 10,91;0,0687518 19 ,571

ln functie de pre.riunile parJ'ialc p, $i ps fi dc conccntra{iile n se cir,llculeazir funitria /,(,') do srlb semnul integialei din ecua!,ia (9.22) ;i lpoiintegrala, respedtiv ln (LorlLn), prin metoda Sirnpsort, in douzi cazuri:

- pentln f,r: 0,948

t,', /.:s!, : 0'901 (zr,srs+ 4. 20,920 + 20,54b) - 010418 ; LoJ:tp+z'Ln 3 f , r ,

- pentlu f,r : 019{0

rtr t4:o'9ot (21,J1d + 4.20,920 );2'2e,,rt i t + 1'zo,z7z +L,, 3

+ 19,915) : 010823 ;r:!!- - 1,0RIt ' l r

So r:alculcirz:l nrirsa moleeularf, medie ,]I a solu{iei rle ME-{' tlebitelo'molare initrialc tlir cele tloul, componente alc solutiei ;i debitnl total :

: 18.0,95+61,1 ' 0'05 : 20,15 kg/kmol solulie

I'at : 5 o62 ' 0'95 : 4 808'9 kmol apii/lrLoz - 5 062 ' 0'05 : 253'1 kmol IIEA frIXn mporiltelo (-L.r/r') calc:ulatc anter'ior rezultd, :

.ri : 0,94-8,, rr, : n tllf - 4 015 kmol,aplr,/h

11442

4 808,9

}I

f,n

- psntru 0; : 0,946, Lfl :1,0u;

: 4 432 kmol ephlh , ,

727

Yarialia flurului '-tyt cu

figura 5.2 (Pentru or: ro;

t 800

l|?00

r.500

concentretia ,r este reprezentatf grafic inL,, : L o)'

c,9t 1 0,966 0,91.9

Fig. 5.2. \'ariatia lluxului1,./r cu concentratia r/.

(4000,916 0,950

x f . f .oclre molqrd oPi

motl asemiiniltor valorileCu aiutorul ecuatiei (5.26) se calculeaz{ inIn penrru cele dou6 cazuri (tabehl 5.4 ) :

- Pentru ar : 0,948

,.r'n, - 0'001 i0 p8674+1. 0,262rz +0,26009) :0,0005253

I't" 3

b :r,ooois; r,r" --

0,950 0,9878 0,37830,949 0,987.1 0,38120,948 0,98?0 0,3E420,947 0,9865 0,38?20,946 0,9861 0,39020,915 0,9857 0,3931

....- pentru ilr:01946

253,1 : 252196 kmol ItEA,/h1,00053

o,0692 0,00004a1: 0,0692154o.0691 0,0000466 0,06914660,0{90 0,0000470 0,06904790;0689 0,00004S2 0,06894920,0688 0,q000505 0,06EE5050.0687 0,m00518 0,0687518

Tabelul 5.1

-,- ----jr-"- {1-.r} l p, -

: .ra l'p,)l

0,26574o ,262:170,26002o,25745o,255000,25253

mls : 0'001 ig,2orz++ 4. o,262b7 +2'0,2G002 +i '0,25?19+ 0'25500) :

Lt" 3

: 0,00104 ; L-:sz : t,ootot;

"" :

ffi :252,8"t kmol MEA/h

128

Cal(rllrl fuocticl fs(t) dln rol{th (5.26)

-. Yarialia fluxului try, cu concentratria r,' este reprszeqt&tf ga,ilo ttr

t igura 5.3.In continuarc se calculeaz[ rlebitul cle gaz inert B (gaz purlficat),

cu ajutorul ccua{iei (5.29), integrala rezolvindu-se tot prin metoda Simpson( labelrJ 5.5 ) :

.=t :253.

Fig. 5.3. \ 'ar iat ia f luxutui .r .7, l - .-. r r .annlhi ro i ia

"1 -

-i 2s2.

- Pentru nt : 0,p48

orV)Is : : (10 26? 808 + 4 . I 889 226 +9 524 404):19 ?83 kmollt

9,1t9 g,ggg2 0,0000454 0.08e2454 4808,e(LoJg.l1g 0,0691 0,0000466 0,0691466 4712',0'-"u,u4a 0,0690 0,0000479 o,06904?9 4615,O9,94.7 g,ggqe 0,oooo4e2 o,o68ere2 4524,0u,u46 0,0688 0,0000505 0,0688505 4432.2

._ pentnr ut : Ot946

B .'- 0,901 (ro 262 808+4 . 9 889 226+2 . s 624 404+3

+-4. 9184 556 + 8 864 646) : 38 165 kmolftYarialia debitului de gaz purificat B cu conootnhafla o,

zentatd, grafic in figura 5.4 (pentru 4: co S : Q).lntrucit, in problema anahzati, S : 5 952 kmol/tr, din graflcul 6.4

rezalth:o.n q: 019494 fr. mol. apd,, ia,r din graficele b.2 gi b.J, pontru aoortat,rezttlt{,: Ln:4 ?55 kmol ap{,ft, respoctiv Ln:263108 kmol MEAp.In acest caz, pierderile de MEA, ap6 qi solulio vor fi:

- piercleri de IIEA : 25311-253,06 -0,04 kmol,th - 0'04'61'l'24

1000

10 267 808I 889 226s 521104I 18{ 5566 861 5{0

osto rlotrnb

0.947 0,94E 0,949rf. frqrt ia nolori api

Tsr.lul l,!Caolculul tuD'.tl.l fa(r) dtn rcletta (5.S9)

: 0,058 t/zi ;

t 9{l

T

i : . .11 ' . . r ' : . i3 q .18 '24li pi.r:r.lrri de tpl: 4 808'9-4 iii: 53'9 kmul,h -':-:::----:-: '

1, ' , ' : : . :2J,Dgi t t lz i ;'"t iioitleri cle soluqie : 01058 -i- 2:l'2E5 : 23.343 tlzi.

C

F'ig. 5.4. Variatia debituluide g:lz puritlcat, S, cu con-

central ia r/

'10 000

00.916 0,i{? 0,

xf , fmcl ie r i ro lorA oPd

0,:0, i

0,945

Se observl ci, liiertlerile ale tupt sint^toarte mari sL deti, ln fiecare zi,

zestlea A; iollrlie iretmie complJtati. Itr realitate, plerrlt'rile sint mult

dr'iLl.mici intrrrcit gazelc natura-kt cale a]ituetrtetz:.t coloanele t1e purifkrrreiut apro)pe saturate cn vapori dt' apl [1, 7].

c,0

0,000 2qtqor

?,0

0,5

,1

5

2,1

' ,?0 l0 l .cTempeaqturo, of

.0,0

0,0 0'0,09

0.00,000

ii0

10'rFlt .5,5. Vdriat ia Presiuni lor de vspo-ri

-ale MEA !l DEA cu temperetura ll

concentretia soluFei [1, ?].

Pierderile de MEA se pot calcula relatir- cxact $i cu relelip. (5.6),dec{, ;in loe de Po se introduce presiunea partial[ a ],fEA din ligura 5.5 ($bitni -'t: il0"C fi concentra,tia soluiiei de 15o/o mas5, IIEA se eitegte P*"^ :: 0,023 mmFlg:0,0000307 bar):

5 952 : 010261 kmol MEA,tt :

: 0,03E t uEA /zi

I./a rezolvarea ecualiilor generale (5.22) 'i

(5.29) ss disting mai rnulteeazuri particulare prezentate mai jos. l

(7/0,0000307) - 1

L Ameste.c bi,nar cu o componentd, neuolatiliil )ac ' ' -p": 0r cct tat ia (5.21) t lcv inc:

ri,r prin integrare :

Itezolvind integrala.alin parl,ea rlrt.apti, a, ecualiei (5.34)punelca flncfei in ff ir.cl i i si lnple rczulti i :

. f , " , . . r . , l - x,t ---.::- .. tn

Ln 1-"0. u,tle unrle :

Ln : Lo'l - e'

"tr$o L-&t

t rt, in general, p€lltl'u orice concentra{ie curent{

r , r - r , ( r1-ru. ] -Jo L - 0

De asemenea, clacl p3:0r cctn(ia (5,17) se simplifich la

- ds: P - ?rt d''

cll, - dr

-h r(1-- .r)

h, ," _ , :| lLL, L^, I O,f

\ r , : ' " ; :

\ " r - " ,,;, ' I

lltr

lntrotlucintl m{rimile r1L, Sl L ,lrq ecuatia (5.3i1)( 5.38) r'ezult[ :

l i (5.3?).

P-p, I l - . r " r ' ' .- it,5 : ------r-:- . - L., _________-Y -- Ll t

pr r( l r ) " ' , ro I . . r(J.s$)

rf,1

rII

I

Il

tnr nrt! btegpa,re :

i r - r^ ' i P-a,- \uu-u:rol? ' j?-

d,!

*"^+\+:'"r

(1 - o)'

f P- n.: / ,0(1-rn) \

. . :

J l t1

"l

( I - ' f ) -

rl ̂ r,

undor:Jo roprozintl' alebitul inili{tl de amestec biitar'

br"_o,r"r 5./r. S{ sc calculeze consumul de :r,bur la tleapta rle elimlraleoni" li""ii#""--" le"uii,.tui din solu{ia 6e rafinat rezrr.l-trrtii, din coloa.:r dc

ft;*ia,rl- a -uteiniitut

eu fenol. Se cunosc urn.ri{oarele dzrtc : pre-

;ffi;" Si-t -pt;i'ura

metlie din coloana de stripai'e'. 1'2 bar li 190'tl ;o""L"ti'ntl* iiitialtr a lonolului in uiciul supus stiiplrii, ;pn - 0'0-1-fraclic

;;i.d; ffi*"i""t,,u fiunLi a fenoluiui in ulciut sl'ripnt, rt ==-0'00005

taeti" iraui"e ; maia rr r,,lecrilarl medie a tlleiului' 'itl ' = 125 i v&f i:r'tra coerl-

"fiiiffi;; "dti"itot.' al fertolului cu cottceutt'alia pt'nt|u amestecul binar

6oi-"r"i ot" aalir' dc rehlia Yr .: 116 - 0'9 o[3]; se aproximeaz[ sis-

tomul fenol-ulei la un sistern binar neidcai in cate comptttlenl'uJ : (lllcrlu I

;*;;id&;;;.ii ' o"'t'otrtlt ; se considcli ta bazi tle calcul /'r' ': 100

kmol/h ames6c de fcnol .,si rrlei (Lo, : Lo.,;).EaotaamSe calculeazb corrcentraliile ru Ei 17 11 f12c!,ii n-'olrlre' llt:zttlt'r ;

to : 011686 fr. mol; rr : 0,000225 fr' mol'Se calouleozd -211 tlin ecualia (5'36):

trn - 100'011685

-.ffi

*ffi " i),018e3's limollh lt'irol irr

ulolul rtrlpat.' $e cdculeaztr, clebitul de abur S cu relatia' (5'40)' lnt|u:'i1' t'oelicierltril

ae Jififatu n "iilara liniar cu conc-ent'ralia r' ir]tegrala dil ecurllia

fO.eOj-.e poutii rezolr.a ana,litic pr1, clescomp.ttcrca ftlncliei i. frac{ii

iimpie qi itlentifiearea coeficienlilor :

\.,=: e*: !(e# a'a -')n+ "

dn(1 - ,r; )2

( 5.{0 )

+ o + L-\ . . | , r : r [9g' r ' ['1-o ' (7-x ' l 'J J r J

,I

138

' .gg- : -4ln

ro -

B In 1,6-0,910

-cl ' 1- /o +

(r-r) , , r1 0,9 1,6 - 0,9;ry L - at '

4 (D-1). 0o - nr(1 - on) (1 - rr)

nnr le: o: ! , , ,+: a

t R: a -

o,93 a- fETi-ET-: 1$q, t

0,9 \ 0,9 /C:- 0.408 az D :

o0,7

T)eoarece, la temperatura rrredie din coloand, fenolul ale o plesiurro dcvapori P, :1;275 bart rezulttr :

* : ! - ^?=:0rg41 ; ,4. :01588; 8:0,8141d:-0,384; D:1; i+4iL.275

I : 100 (1-0,1i85) [o,utot , t -9l5tq - 0 '8?4

ln 1 '6-0'9 '0 '1585

"r[ 0,000225 0,9 1,6 _ 0,9 . 0,000225 '

: 0.3s4ln-1:!4I !5 + r l .3{.r- r ) 0 '158i -0 '000?2i l

-I _ 0,000225 (1 . 0,15E5X t _ 0,00022j)J: 332, 0 kmol abur,th : 51926 t abur/h.

Cortsurnul specific cle abur la striparea uleiului ra fi rlat de raportul :

t , 5 976( ;0" ' i00(r -;,1i8.i) .42b : 0'l6i kg abrrr/kg ulei

Dactr. striparea uleiului se face la 200 .C, valorile oblinute sirrt urrnb.toarele :

?r : 2,093bar; n : .1, '?. : g,Yr1g2,0s3

S : 195,8 kmol abur/h : 3$21 tltt

( t - 352L(L'' :

i066:ffit.4% : 0'0eB ks abur/kg ulei

2. Antesl,e.c binar tn care d,i,zolaantutr este n euolatil, iar substanta tlizti-tatd, asa.tltd, rle kom lui, Eenrg

lntrucit, in i,cest caz p2":0, iar p, : Ilrra, ecua$ia (5.10) flerine:

s-_z^, l -#"1(P _ r \ d ' :rb J \E,r ) (L - . t )"

nl-') (' -'-" i:,)-;';"-+ *1

; "+(D-1) \

J

t6(5.41)

133

- f-rl01

3. Am,estec binar 6n care dizoltsanlul acaultd, rle legeft tuL kaoult, trsltbs/anla ilizolratd de legen lui Henrt

Acest caz cste specific arnestcculilol binarc neide:lle Ia concentra{iifoarl,e rnici fi foart(' rna}i ale uneil tlintre componente : pt'esiunea partialiR, comlonentei iu concetrtta{ie urici variazi tlupi legea 1ui Ilenry, iat acornpolurltlei in concentralie mare dupir legea lui Raoult.

Dacir pl : 1{r,r iar' ?z: ?z (1 '- r), ecnalin (5.21 ) tlcvitte :

Lt : r l l t r t - : r (E,n1?r)(1 -- r ) l , r ' [ (1- , r ) ( , t r , - Pr) l

iar prin irrtegra,r'e se obtine :

rn tnr : [ , -

g! _- rr.i: - -l! .6 --a-.1:3'- (;.ra)1., , J r l (1 - . r ' ) (H'- Pr) l I I I -P' 1- ,b

"I

respectir':H'

t , , , :u,(+, a+)*\ ' t0 L-r f t

sau, in cazul general, penttu orico conccntralie cu]'entl J < r'0 i

/!--{ " \"1'Zr_r: r ,or [

, rn I_r , l

d.r' :

, : , . , ( ; ' ) [ ' - (?. : r )#"] .* 4,(; ')['- (? :r);:.')

rlZ,

Jntrorl:cind e-rptesia lui I, in ecuatia (,i.29) ;i irleglinil, l ininrl soanrade legiie lui l)alfon 1i llenrv. rez,ulti :

d.r ( , r .12)

(5.14 )

(5.45 )

( i ' .16)

Dxemplul 5.5. Sir se clllculeze cantiiatea tle gaz iner'1, I (rm,tatt)n(.ces&r[ concert]trii soluliei aporse de dietilenglicol (l)DG) ttc la 88 ]i,rn<.rl. DEG la Sg,zoh mol. DE(i. Concenirarea se lace la ptesiuuca atmos-ferir:I 1i la o temperaturl de 16ffC, (,antitatea initiali cle ames',ec ,ofiincl egali cn ilZ kmol.

Retoltarelntrucil apa leprezitrtir componenta rnai volatili lezuJtri:

Jo : 0,12 fr. mol ; .r,'" : 0,008 fr'. mo].

Lot:32 '0,12 : 3,8+ kmol; ,1,0r : 32'0 'SiJ : 98,16 kmol

I)eoarecc amesteurl apii-DE(i este ;reidcal ,..i iu tlomeniul de concen-tra,iii .r= f;r;o I 4l se poatc considera ci presiuuea Darlia,lii a apei valiazX

134

s : r ,s+/ l IJt r ' l [ r - / 1- o '1:, \37e{r lL \ 0,12

1 z*,ro /1 or3 - r ) l r - / r - o '12

\50,0 )L \ u,12

I)Dftr pr : Pr: , iar pz: Hz(L r l ,

dL, P,*_: . d j :

LL {g-tl(P, - Er\'l

dupl legea lui ll€nly (p, - IIrx') iar a IJEG {upd Iegea ftLi Raoult (p, :: Pg (1-a)), r.olal,ilitatea r.elatiri a rr arnestect-rlui ii fi rl,rt I de rrrjLitulz : EJPz, unde ?, : 50rO r1bar.

Din datele' tlc et,hili ' l i lLr linhitl-r'rp, rr'i lt.?l l:r ir;rnpt.ratura tle 160"Ct ezull,i, ;

a : 7"t ,u i Hr: z. Pz : i1,8. ;0,0 == 3 igO rnLar

fntroducintl acfsi,e yaloli in lelaJiile (ii.aa) li (r' i.40) se obtbe.

3 7p0

t,,, - l,tu {1 0'12-

-9'0q8 }r-; qo '50'd==

0,9rS l..ol\ u.19 l -0,00x,1

3 7900,(X)8 1-7G=o ol

I t i -1 - 0,u0E ,/ J

50,60,008 \3-teo-5u,6- I. - - I l : l i . l ikmol

1 - 0.008, I

t r , la l i i le ( i .4?). . . ( ; . . t i ) { t r . r i :

(;..r 7 )

t " } r : [=--4 ^.1r. : -J, 1n.ro .7- t t ( i . {x)L,, J e'[(l -r) tPt-II2\] P, - E" 1 _ ,,,, .rl

, - 17 - .r" a'r \Fi-4t , ! t : t . ! t t _" , _rr l

P,

. - lL- t" r \E-n, 'Jt:1 '" ,- - \ ro f - rJ

u:, '(?- ') [ ' -(?f;)#j.

*,*(;-rt'-(# *,)+"14, Arncltee binar por,tial miscibilLa a,c€*te amest€curi, preBiunile. partiale ale celor doul componento

variazI, cu conentral,ia r numai in ttomeniul do miscibilitate totald, (lintr,

. (5.4e)

(5.50)

(5.51)

I?E

la limitdc de solubilitate [4, 5. 10, 11], atlic[ il dorneniilc corlccntrfttiilo!'urici gi ale concentratiilor rnar i a,Ie componcntului niai volatil. J)e aceea,in aceste domenii, calculul rnlrimilor ,/r qi B se face cu rclatiile (5.4a) Si(5.46), rcspectiv (5.49) $i (5.51), in funclie de domeniu.

Pentru concentralii cuprinse intle limitele ile solubilitate, ulde pre-siunile parfiale nu variazi cu coneentratia c, integrarea ccuatiei (5.21)conduce la rela{,iile:

r- tro: - , - ro t^ PL - xo(P! r Pz\

Ln n7 Ft {A1'+ p2)(5.52)

(5.55)

(5.56)

(5.57)

(5.58)

Lr, .= 7o, !! . flr- ro(h * 9x\. (b.EB)to ?t- rt\Pr i Pz)

iar, in cazul gerreral, pe;ntru orice concentralie curenti, J, < Jro :

Lt : Lot 3- . PL-ao\P\+ Pzl (b.84)no Ft-$ lPt t Iz)

Iritroaircintl expresia lui tr, in ecualia (5.29) ;i integ inil, rezuitE :

l)aci, sistemul binar parlial miscibil are chiar compozifi:a azeotropului{.co : r'o,), irr timpul antrendrii, preeiunile parliale qi concenf,raliile com-Donentelor rinrin (.onstante. In acest caz, prin integrarea ecualiilor (5.17)[i (5.10) rezulttr :

lespeciir

sal1 :

s_P - (pr+pr) (Ls1 _ r . ,1)Qt

(L .- r,i : F-' 1Lo, - Lr")Fz

s: a Jrt&I (Loz- Ln)?z

Din combinarea ecuatiilor (5.56) qi (5.58) [so scoate ?1 tlin ecuatia(5.56) 9i p, clin ecualia (5.58), se insumeazl gi se expliciteazi in Sl rezulti :

s:f | - r ) t t r , -Ln)+ l loz- Ln)7\Pr]l Pz I

(5.6e)

Aceastd relajie se aplicd atit la sisteme binare azeotrope omogenecit qi la..cole otexogene (pa,r!ia,l miseibile sau nemiscibile, v. caaul g), un{leao: ano: Pr l (4 + P).

136

Te&

5. Ameatec b'iwt for.mat. din cornpanenl,c, &pnisai$ila .

In acest c z, pr- Pri'?z:Pz (v. subcnpi 4.11, iftrecuati€i (5.21) rezultii o eoualie similad, ecualici (5-52).:

.1r,I:ot : ln -r9. - in Pt-ru(Pr*P:)

lar Pr-ro(PrlPr)

<le unile :

Pr- r;o(P, { ?")Pr-r , (Prt P")

- - rl

ntlt : LOI

integra-

. ' (5.60)

(5.6 r )

(5.63)

(5.64)

([,65)

(5.66)

(D.o J , ,

187

tlin

LTL

Lt: Lot ' .{ '-, ' ig' l{ 'J (r.62)"' +o P, -.r'(P' f Pr) .

Introducinil eNpresia lui /,, in ecunJia (;i.29) li integrind, rezultli o4cua,trie similar5, ,ecualioi (5.55) :

S _Lo,( P _r) [ r_P'- , ro(P'- ! - .Pj) l' rn \Pt-r-?, ) L Pr- x/P1L I : l J

6. Amaslec lbhrar ideal

ln acrest caz ccle douil presiuni par{iale sint date de legoa lui Raoult :h: Pttt rcnpectiv ?z : Pz (l-rJ.

Introducind a{jegte e\presii in er:ualiilc (5.21) 1i (J'29) tii ittegrintl,rez[It5, rela{iile tlo calcril pentm /,/l, /,,r 1i S sirnilaro rclaliilor (5.43). '.(5.46) cu deosebilca cir in loc de I{r str itrttotluce ?r;

r 'P a l -

lnt rot : r l

ln Jo . | -

J/ .

Ln Pt-P" 1-;"0 r t

, - 11 - "'o ", \;il;r ) f t : . t tD7

| . . ; - - - ; I\ ro L-r l l

P1

, -

,11-.ro . t \ ru- t " )r . r : -or [ . . !_.1i

- r \ f r - l l - "u. ' i \# l*"rL ' \ , , t - ' ' r l J 'n = "",(:i,

--t-.L^-( P _1)[1 - /L-r . L - ' , \ ' f f i I

"o' \ .P" ') l - \ , . , ' I j

w

5.1.3. VAPOBIZAf,BA DTFEnENUAL.tr lN PnBZr:N'fa DD GAZ lrEnTA SISTI'TELON XULTICOUPONSNTE, IDEALE

DacI se scriu ecualiile (5.13) qi (5.15) pentru:un componentd din amestecul multicoruponent, respeetiy p€ntru gazul inerttpart, rezult[:

-dtrr_ _. . _ P,- :yt : -=-

-! dr, + ils

oa,ree.|Grpi se irn-

(5.68)

{5.6e)

(5.?o)

(5.71)

15.72>

(5.73)

(5.75)

(5.?6)

16,77'.

-: atrr + dsds v"dL, ltt

DacI s€ not€azi cu or fra,ctie molori curentl s com]oncntului d infaza lichitltr, in orice moment al distillrii, atun('i, din rela,tia de cchilibrurez,ultl :

_dS_P-IP,o,dLt Ptfrt

P

n-:P" :P-P-LPP

dL, Pt dLt

LI P, L'

P,l t :Vrr i

lntrucit 3r, * X y, : 1, rezult[:

v,: lzP,o,

9c:L-zg,: t - L2p,a,

lnlocuintl ge lt Fl Uc ilin (5.?1) qi (5.?2) in eouatrie (5.?0) ce obline:

care. pentru ca?,ul particular al componentului 1 (componcntrrl ile referin!*tq' subcap' 1'2)' clevine :

_ .B *.p -_t p &t (5.74)tltr, Prar

lmpdrlinit ecuariile (r.Ia) qi (5.?3) gi linind searrra de faptul ei c, --

LjlZL1 rezulti, :

tltr, _ P,,tr, ,rodtr, P, L,

ia,r pin integrare intre limitele Lor qi Lr respectiv ,01 $i -Dr, consialerinaltomperatura conBtant[ in timpul antreni,rii:

yo Lo, -

P, lolot

Lt Pl Lr

",:",,(*,)",,,,

138

I)eoa,reee:

ecuat i r (5.?4) devine:DPrr, : XPi I r XLr

al5" IzLt , f , .Pt l t

1l I. P\ LL

iar prirr r,ombinar\, ou ecu:rl. ia (5,77):

p: /.,,(l:!-)"/"' >p,t.",(J::-\"''dSdr, I'J'L

(5.?8)

Ilrtegrinrl irrtrc liuril,elc 0 qi ,S, respectiv ,f,u, ;i 1,, r'ezulli i trru*tia, an-trerlitl i i cu giv irr(r't pentru an-restocu}ile ideale rmrllicomporrcrrte :

. l D \ r / l \1 t ,1N l t .oJf . : - r l l l l : ' ' l I r ; . ie)

, - t \ P, lL \ / . " ' / Il ixenrplul 5.1i. Sir, sc calculeze co,utitl le.r tlc gaz irrrrt (alrur') rrcrt'sarii,

sciidelii concentlalit,i tolucmrlui din arucs trcul tlt ' nrai jos. rlt ' lrr (),01? l:LO,01 fr'. mol. Operaiil dc ru)tr'(]ntllc se r.ca lizetzi lir 1lr csiurcrr ul rnorfer.icir,fi tornperatura,.: If 0'C. lJrr lnai cultosc ur'niito?uclc (latr.

,/. Cantit*tea iuilialit, de aurestcc, tro :300 kruol.2. Courlrozi{,ia inilialir, a amest'ecului : tolucu (T) f ,2 9; rnol ; etil-

benzt'n (tiR) :10% mol; sl,irur (S) 50 o/o mol; izr.rplopilbenzen (Il,B)1lt.$)i rnol.

IletolaareSc r:ilesc prosilnile de vapoli ale coDponente]or lr ternpera,tula de

tI0 'C:

P," : 0,995 llar; Puu == 91473 5t'i Ps =. 0,351 bar'I Pr,,u: 0,991 brlr

Sc calculeazi cantit5,lile ililiale din componentele lespeclive;

Lor : ;100'0,012 == 3,0 kmol; t ro* : 300'0,3 : 90,0 kmol

tre5 - 300'0,50 : 150,0 kmol; Lorpp : 300' 0,18E : 5614 hrnol

Se prcsupune cantitatea ilistilatri din cornpotrentul 1 de leferin!:ir,(tohrcnul) egali, cu 0,9 kmol. Atunci:

L, : 1, .'= 3,0-0,9 : 2,7 kmol

Se calculeazl, eantit5,1,ile rezitluale din cele]trlte componente, diferitede cornponentul de referil!5, cu ajutorul ecuatiei (5.77) ;i se v*ific5, con-centratia, firiali, a toluenului :

t t 7 -0,11310'995, " . :901- i - l :78,50kmo1

13.6 /, rO t \0,356/0'995

, . :150 l -_:_l :135132 kmot- \3'6 ',

r3s

, l1rr! .56,4 -- i l ,8i kul'Jl\J ' t t , l

2L': 2,79a7r1,00 + 135,32 + 51'85 : 268'37 kmo[

*. - . 9 '?

o,oroo fr . nrol' 268,3i

Cantitatea antrenatl 0 : 300-m'8,3? : 31161] krnol.Se caiculcazi' cantitatea do gaz inelt /S cu relafia (5.79) :

I :3.6f r '0r3 - r \ ir - /T)]-t *(ff i - ' I ' - (#)""""* ' l*' \o.eei ]L \ .3.(

_., l io /1,013 _ r) i r _ /3 i \ " , '^ .* .1+\0,3.16 )L U,t i / )

+ 56,4 (ffi -' )[' - (# )"''""'*'] -: 51152 kmol :0:927 t abur

I)in Drezentarea modului de foltrsilc al accsior relal.ii, cit qi din exem-plul 5.6, a rezultat c[, iri practic[, pro]rltma c'are Fe cere este c,ea, e debituluitle gaz inert pentrt o cantitato dat5. de substan!5 antretrati (se fixeazicantitatea antrenat[ tlin componentul 1 de refe.r inti'r $e calculeazai canti-ti.lile antlenate dili celeltllttr cornponente' cu :tjutorul relatiei (5.77)' iarapoi cantitetea totali O).

in unole cazuri ,insi, (cle erranplu, calculul piertlerilor dc absorbantla virful coloanelor de absorblie, undc gazul szirac sau gazul purificat arerolul de gaz inert), Llantitatea dt gaz inert (gaz siirrc) S t'ste cunoscuti gise cere cantitatca antrenatl dc absor:balrt. In aceut caz se procedeaz'il infelul urmiitor :

/. Se prtrsupul rliferite cantiti{i antrena,te din componernl;u} tlo rcfc-rit{[, iar cu ajutorul relatici (5.77) se calculeazii cantitili! antrenatc dincelclalte componentc Ei, prill insrllrtare, cantitatca totali O.

2. Se calculeazii r,antitiitile coreFpunzitoare de gaz inelt S cu rclatia(5.?9) qi se reprczitll,5, graiic -''aliir,{ia cantitlj'ii antrpuate 0 cru cantitatcaS; in tunc{ic de laloal'a ounoscuti a ltri S se citelte tliu grafic valoa,leacantititii irntrcnatc 0.

Cantitatca arrtrenal,ii sau pitrrderile dt'absorbant O pelttt u url rS datse pot calcula diect ctt ajutorul lelaliei detlustr rltai jos.

Daci, absorbantul sir,r'ac reprezintE un amcstcc format din componen-tele 1,2...c qi st noteazi cu O, fluxul molar <lin compone,ntul i, artrcnatin fluxul de gaz inert S (gazui stirac ce p5,r[se'.ste virful a-trsorlxrrului), iarcu O fluxul molal total de absorbant antrenat, atunci O : X Or.

lntlucit gazul sftac p[rirseqte coloana de absorb{ie, dupd, o suctresiunede ..2" talert leoretice de contacta,r'e cu lichitlul absorbant, st'poate apreciaci, la ieqirea din coloani, tle pe talerul tlc virf, gazul six ac cste saturat cuabsorbantul care pirrlse:te talorul rcspcctiY conform echi]iblului terrno-

140

r'l irramic. In acest r*r,2, se pot sclie eeuatiile rlt' t't.hililrm pentrlr totte com-ponentele absot'batttuhri la presiurtcrt ;i tempelltLrra talelulni rlc lirf :

PY, : Pt,t:t i

P11" ,,.. P":t:" i

t ) .P ' : I ' . r 'o+u

()-P - - P.r ,(i-F N

P11,: P"," ;

I)acl se tteglijeaz.i rol ubilitateil corrrpottt'trtr,l ol g:rzului siu ar.iu lir;lritlulabsorbaut de ;xr trlelul tlc ritf;i se crplir:iteuziL ertua,lii le (i.St)) irr P(/,r€zultii:

POt : () + N) Prrt

POz.:Q _F J) P2,r . , (5.8r )

P0": (O * S) ?".ir"

Prin insurnare:

. ?(0, * osl- . . .* o"\ - Po ' : (o -t- s) I ?ir i

ial :

S P.riii : l (5.83)o-, 's sl

P I ?.,1, ('r"l,l r"'') -t

unde: ?1 - plcsiurtca rle vapOri a cOnrponel]lului i din il lrsullt:urt Ia, - fract,ia rnolarl a con]polenl,nlui i.

Exemplul 5.7. S5, sc calculezc lluxul rnol:rr trtrtletrtlt cu gu.z itrt'r't lapresiunca atmosferic[ Di tfl]rperal,urlr de 1 10'(r dacii, N rrste rgrrl cr il,i2kmol. Compozifin ]ir:hidului (fste cea, pl'r'zcntatir iu t,rcrnllrrl ir.ti.

Din rt,la!iu (5.S.3) I(,zulli1 .

0:57 i20,995.0,012+0,.1?3 .0,30+0,35r .0,50+0,291 .0,1$8

1,013-0,995.0,012-1 0,4i ; l .0,u0+0, iJ i I 0. i0 + 0,201 . 0. lsr i

- il l.9$ k rnolvaloare practic egall, cu cca rezultatii in exernphrl i].130.

5.1.4. VAPO|UZAIIB-'I DIFBRIINTI-{Li I PR}:Z|IIT.L On GiZ INHRfA SIS'IEiUtrl,on U UI,TICOMPON I:NTD NlltDl,),lI,lt (:U (OtIpORl_.tRtitt ttc IJLA t,[

irt unp.lo oper'ftti i de antrena,re (1u Elt,z il lelt la prrrsiruri ridicatc (cazrrlpieldet ilor (le absrrrbant la vilful rrrloanelor de absorbtie a }idlocarburiloriu fracl,iuni petrolicre), cind amestccul est(f noidea,l, dar cu cornpor'l,ale

(5.E0)

('-).E? )

141

lcsrlrt l,r i (rnrrsll 'r.uli al( ' ci ir '{)r ' sist.{, lr( ' l l irurlc rrr rrrrt lxr t lt ' rr,hil i lrt 'rt ry -nFirlrrt l i(.o, iru loll l i l i tr-r! i lc tcl i l t ir.e a, t le (ronpon(ru(clot' I lrr \ ' : l l ' izazil son-sibil r.rr lorrrlrrzi{ia irrncslccrrlrt i), se al}eloazil la, relal. i i do tl l l t 'rt l l):ruato perrrtrslirtrtcl l dt eclt i l i lnr ale t 'ornpont'tr l,elof ar n(!i l( lclrlui. I)(r(lu('(nea lor sofi lr.r ' irr lrr 'r, lasi rrorl r, i l l tr tnxrslecul idtvrl. Sirrgura dooset)ir 'o consti i inrtl ir l irr rlt ' cclri l i l lrr tolositi I l l tntm sist.eruclc ncit{<rale st' plrracir do lar 'o la l ia r / i , 1 i , . r ' , . l r r l r ts1, cuzr 1rt ,ut{ i ik ' (5.72), ( i .7( i ) , (5. i?) , ( i r . i9) r i(5. i ' i j l i (k ' \ ' i t t :

!t" -: | .- )i/, -' I - 14,"',

I. -l,ur /i'

1,, J.,lLi 1f , L l

r ' i : t '6;(*)" ," '

* ',!'"' (i; -')[' - (#).'"]

(ir.,$4 )

(5',!;-r)

(5.s6 )

( ir.ET )

(r-).88)f, Ii,r',

O..=N

.- 01019 i 1lc. : g,gg92 i Ilq. : 9'0952 i 1i6," : 9'9925 t0,10 . 0,019+0,?5 . 0,0092+0,5 . 0,0052 I 0,1.5 .0,0028

1 - (),10 .0,019+ 0,25 .0,0092+0,5 .0,0052+0,1.5 . 0,0028)13,31 .1zit

r - i n,,, (t1,4r.,,, ,) r

Iixonrplul 5.11. Si sc calculcze pit'rrlerilc de absot'baut (frac!'ie pctroliotitrr urirsti rnoleculalir rnslit' ,4f .' 124) la virful unci ttloanc de absorbJiealimolrtatii cn uD dt'biL rlc 1 200 000 Nrns/zi gaz natur':ll. Oolotula opcteaz'ila prcrirurer (l(' i0 l)al', ial t(fr[pcratura tle la vitful ooloauoi este dt' trffC.Itr irlrna :rbsolbl itri lt'zull,e un rlcbit tlt gitz sirat' ttc 9ti4 000 Nrn"/zi.

l lP:ul t tar(

! l i t t l t I l.q ' . ' " "

- l S3{) ,3. ' i krnol l r: . :1. : .19, t

So rlote niDh o\pefilncntal curba PII,F a, fractiei pctrirlicro $i, prinrnet{}r'la suplaft'felor cgale, se descompunc ftactia, in ptrttu componcute;

zC. : 0,10 fr'. rnol; aL1. : 0,25 fr. rnol;flC, ::0,5 fr. rnol. I ,i(lr. : 0,15 fr. mol.

Se verific:.1 rnilsa moltxlrlat;i rnoilie a fraciici potlolielo:

,1I . . 100' 0,10 + 111 '0,25 l ' 1?S ' 0,5 i - 1{9 '0,15 : 123'8

La ? : 50 btr.si l,: {fC se cit'csc consta,trtclc tlc cchilibru a,lo corn-purx'ntelur calrr sc inttoduc in eoua!,ia (5.88) :

I{.,

O:1E30,35

:13.31 ktroi/h :

t+2

1 000: 1rOJ. t'/h

5.1.5. ASr'[CIliL PnTCTIC -lr, \ '.\r'r)nlz.i nI r t]l I, t.:nEr-Tl\LIilr r.RItzlt\T-i t)t.r (;.tz t\riltl '

'IoaL€ ecnat,iikr stabilitc antclior sint rigulos ilplicir,lrile nurnai in cazulcind intre fluxul <lc gaz-r'lpori si lichidul rezidual s-n stahilit echilibrultermodinamic. Dacii, in conditiile date tle lucrm nu se atinge trchilibrul, decieficaritatea de contaetare -L' este rnai nrit I rtecit nnitatea [4, ir, 9, 10, 111,ecua{iik suferir modificiiri irr strrsnl r:ji la rlerlucelea lor trcbuic sir, se linisearna;i tle gradul dc atirgere a ecltil i lrrului.

Dnc5, sc delincltc cficaeitatea -D prin rilportul lt : pi/pi, nndeXoir leprezinti prcsiunea par'l.iali rcalir a componentei i irr filza vlpoli, iarp, prcsiunea par{iall la atingelea cchililrtulrri, atrrrrci:

Pt : Pi . t i ) p l : Ept : EPtq: Pl l t ( l in (ale: (5.89)

arnostcculineirlealc,!l:-:'.1i;6, (i1.90)!r't

(5.8?) qi (5.88) devin

sau O": (5.el)

( ; .92)

(PlDPot -r

ln *cest caz, ccuatiilc(i.6),(i.i ), (;.?9), (5.S3),{v. qi exemplul 5.2) :

L: lq A sau. nt'ntmfr1 P

, tPB": SL-1j--' e " ' l bP'

E S P".r.

(llEri{'t) - |

(,*)"*l:8- l

(rtri r,',)-r

' ) [ ' -

o" - ,c

-,: !"{u,,. -')['- (;;;I"^']IN \I{p'

0"- S -s

(5.e3)

(5.e4)

(5.e5)

P 7,' S P,.ri

1-,fL T /i.e, (rrri r,")- r

uncle, O. $i D', rcprezinti, dcbitclc rnolart rcale t1c strbsttull,:i anl,renat[,resp€ctiY de gaz in0lt.

5.2. IIAPORIZAREA $I I]ONDEISAITEA iN I'CHILIBTTUlN PnEZE'\TA DE cAz INERT

Operalia de vaporizarc in cclililrru in prezen{i, dc Eil,z inort are omare important[ practlci, tlt'oarcce ea constiluie un rnijloc ieftin $i accc-sibil tle mlrirc a graaluiui de vaporizare a unui plo<lus Ia un nivel limitat

143

tle temperaturl (de exemplu, la ooloa,4ele (lb distilar'e primari a peltroh ui;la coloanele de distilare in vid a pXcurii, Ia redistilarea in vitl a uleiurilorweta atc.\ sau de scLdere a tempe.r'aturii de vaporiza,re pentru un grad tleva,porizare impus, .evitincl oper'area irl yid.

Aspectul mafiematic al acestei operatii do vaBoliza,re a fost dbzvolta,Ltle llobu (4, 5, 6.l, relatiilo tle calcul lezultind dih combiba,rea ecuatiilorde echilibru

'ii ale bilar! material total '.ri pe comporrente intr-o manier$

similar 5, celei plezcntate in subcapitolul 2.1.Pistrind notafiile tlin subeapitolul mentionat qi ihtrodircintl in ope-

fa,tia alo yaporizare in echilibru qi delritul do gaz inert 8, ocualiile (2.?). . -(2.11) devin :

V, -- K,Lt i v" :K. , I ' r ,y+s - ' ' L ' y+,s "" L '

LIFno,

v. :r.L"r+,$ - L

(5.e6) 0

t5.e7) ,

A(5.98) u

(5.ee) .,

(5.100') 0

(5.ror) 0

(Ir+B) r{r

( t '+E

v" : *"'*Tu" , v":-i;-F"i -uasl ' r , - '

v+B

Lr.(t;S r, -r'

- D*?- in ecualiile (5.96) se inlocuieqte 7, cu tliferenla (naot - Liqi se expliciteazd, in -t,, prin insumare, rezult[ <na tle-a tloua'form5, -a

ecua-;f,iei vapoliztrrii in ec.hilibru in prezen{[ tle gaz ihert:

v,+v"+.. . -FY.:7: \ ii - l

L, * L, * ... +I":i,:,i =#: _,:r i ."

Ii,| I

llodul rle rezolvare al ecualiilorIrez(ntat in su bca,pitolul 2.1.

(5.100) 5i (5.101) este identic cu cel

Pentru condensarea in echilibru in plezonld, ile gaz ineri, ilatorit$rlui c[, echilibrul termor]inamic nu depind6 tle drumul pilcurs ilofaptului c[, echilibrul termor]inamic nu

sist€m.pentru atrlgerea lui, ci numai rle temsrst€m pentru anl4gelea lui, ci numai de temperal,urS, qi presiune (v, sub.gap. .3:-?), relaliile dc calcul sint identice cu cele deduse in-cazul vaforiz6riiin e,clr.ililrru in.prezen$d, rle gaz inert (v. €c- bJ00 qi 6.101), de aseienca qimodul tle rezolvare.

144

l * tK2

Exemplnl 5.9 S* se calculeze debitul molar de lichirl rezultat princondensarea in echilibru Ia 30 bar ;i 30'C a produsului tlo reaefic lezultatin procesul de teformare catalitici, (r'. exemplul 13.1 ;i tab. 3-1). Calcululse va face in ipoteza ci hidrogenul tlin alimentare so comportir ca un gazinert. Debitul de lichicl rezultat irr anest caz se va comDara ct debitul de.liehicl rezultat prin conclensare in echilibm, in abscnta hidrogenului.

RezobareDin analiza tlatelor din tabelul 3.1 r'eiese cir, din cei 4100 hmolHr/h

din fluxul de alimentare, numai 2115567 corrdenseazd,, ceea ce reprezintiOr52o/o. Din acest motiv, hitlrogenul pOate fi asitnila,t, in colxlitiile date aletemperatur[ qi plesiune, cu un gaz inelt.

Calculul operatiei tle condensartr se face cu }ela-tia, (5.101) care se-vedficd p€ntru un L : 713$ kmol (tabelul 5.6). ceea ce reprezintn 48,14 o/ocondensat. Debitul l, preoum $i compozilia fazci lichide reziduale sintfoarte apropiate de t:ele rezultate din exemplul 3.1,.unde hidrogcnul re.

Dac6 operotia de eondersare ar avea loc in absent& hidrogenului,(A =+ 0,1 ecualia (5.101), r€spectiv (2.12), se verific[ pentru , : 1186,1kmol/h, ceea ce corespunde la un procent de condensat mult mai maro.(79rgE%, tabelul 5.7).

prezenta o componentd, oarecare a amest€cului.

,on Ir. mol .

Tabelul 5.6

Se presupu,nc l, : 713,9 kmollh.

Rcfililt.L .ete$trrlul .orddFirlt h -..Lltllrir tD prrr.rll dc !.r tftra e }rddErrH dG ..eclta.obllnrt din.ptocesul dc iclormetc-eet{lltlai ln eondlllllc sep.ratorulul dc lnrltd lraslunc

cr

iC.rnC,r

nCs.c5€caMCP?,2* l)nlB2;3 l )MB2MP3MPMCHnccnCtFfEBP+Mx

IPB1,3,5-TMB1'2,rt- TMII1,2,3- 1'IltBTotal

l0 - c. ?50

0,238080,13823o,126090,062040,03?090,03506o,022930,001350,003370,0040.{0, oo:t70o,oo112o,0242?o,01955o,000670,0,t5E50,04?20o,02000o,0559?o,01146o,04113o,01,{83o,024950,0tL1390,01011o,oo2o20,09890

1,,71,10,360,1550,1100,0440,0280,02160,00680,00s5{),02160,0160o,0145rJ, 01310,00330, o1100,00350, 00600,0023o,0006o,000570,0005o,0002u,000140,000190,00009

7,55S810,434$54,'121:l44,1231.tt,424939, Se7528,5,{8.1

1 ,71324,77A15,6349:1,4Et.1{ i ,3113

:12; ?60:l26,6216o,9?80

63,254668,368029,?81:)81,7!821tt, $3{)760, ?63E21,925236t,94s6

7,992314,98?7

2,9981713, ?C35,

.L

0,o106o,02720,07580,0€260,0t400,05600,04000,00240,0067o,00t0o,00490,00880,o4590,03?30,o014o,08860,0s58o,o4t70,11450,0i3?o,08510,03070,0518o,o1120,0210o,00,t20,9991t

145'

353205187

5552lJ4

5(t

73A

1

?o:|1tt:lt76l22378

153

1-1E3

lntlucit, l ' rl 'pr'ozinlir rtcbil ul molar tkr subst:lnlit alrlr'ollatii (O),S - debitrrl rnolal tle girz inett, ial' Ji -- constallta cle cchililrttt a substatr-tci lespectivr' (If{1'), ccua{ia (5.102) dcvine (i.?) 5i prin iulutrrtil 'ea luilid' cu trpotlul PolP (r'i.(i).

lrr c:lzul partioultl' :rl :rrnesteculilor bina,r'e, ecual,ia generalii, (5.101)se rctluce la o ecuatie de gr':rrlul tloi. ?crrtru aoeasl,a se considt'tl' alimen-tarea -l'.: 1 (deci -l ': l '+ L -1rsi l ' ' 'r.& reptezenta frac!,ia vnporizati

' l 'abelul 5.7

Itezultalol. e{lcdului conde||sirii in f(hltihru & prixlutulul dc rtnctle obllnut ltr prorerul de r''lo. -marc celslill({ In ccndllllle llep{r{lorulrri d. lnnltd prcaiuue tl In ltp3a gat-tdoi iaerl (Hr)

Itr t 'aznl sistcnrelor nl(, lr)rorIl)oll( ' | l l [,e, t 'cturl, ia gcnerali, (5.10]) seI ( 'dltce 1iI f l) l nriI :

Ile utrcle :

(.-).r02)i

prcsupt loc / . .= 1186,1 krnol /h

C,

i(;rrt('l. iusnCs

]lct'2,2.- Dl l I i2, lJ l ) l l lJ2-, I tP13 l l t ,l l0 l IJrCa

T}'I'

IJ I ]P 1 M\o\l I ) l l, ,3,5 ' l r I r l1 ,2,,1 - l'll l I1,2,11- ' , l1I l i'l'ot.rl

il46

l ) ,238080,1: t8230,126090,06204{r,0:}7t)gI | , 0:l;-)(Xj0,0229:Io,0o13to, tx): l :17o,(,0Jo1o,{){r270o,0{)4721) ,1t212 t'{ r ,0195I)o,0006?l),045t}-)0,04720o,020900,055970,0:t 14{i0,0411: io,o148:]{),0249:-)0,00i39o,0101 10,002020,99990

{ i ,7| ,4o,3t i0,1:-, ;- ,0,1lo0,04{( , ,028o,02160,0068ll ,O0$l-rt ) , { )216o, {)1l i { )t , , r ) 145rJ. r) l l ] Io,{x):}3t) ,o1100,t)03i)o,0060o,002:l0,0006{},0005?(, ,0tnto,0002o,000140,000120,00009

t3r ,858r151,80{6I t l , l i , !26ItB,:'ii40ir3,:-,261]5r,433r)3:1,?l i i ]11 " 9u924,9$ I i ,5,98,583,978i6,07)1

3;,869It28,9052

0,9992ri7,813:"$9,S3t{730,913582,952216,997460,99132r,99?236,9981

i ,995114,9995

l1{t6,82{7

0,111t0,1279o,1{460,07470,04510,0434o,028t)o,o0160,00,t20,0050o,003,1o,00580,0302o,0241t0,0008o,057 r0,05890,0260o,0699o,01430,05140,01850,0311o,006?o,01260,00251,0000

3irt2ri l18792:.)i,52: i I

(;4

:J ti:19

I( l7031ll:|17Ir l2):t'l

1r-r:J

1,{t3

iar 1, ftncfia tlc l ichirl) ,*, i st ' iurpar{ 1('I ru(rl i i dirr rtt ' t ' lplt si dilr stinga ccua'f . i r . i r r r / , . l r r r r r 'osi ca.z tozt t l l : - t :

I "u' - .1. -- r'":-

' l ( / ( r - l ) r^Jir r - l l ' { / ( : l ) r , \ / r '2 i l

I)at.ii st' rrot,cazir :

Ar ' . ' . 11 l ; ,4e. ,=,K, - 1. ; / l r . : Nl{r i I l2: lJKz'

rcuai,irr (5.10;l) l leviltc :

l : - l ror * 'o 'r l1 l ' ; /11 ' . ' l - t '

' l r l ' i / re + I

l)acii sc rlcsfiqoarii $uma $i s(r ottlollcazir totrnenii dupL l'o.r,(lrt lr1ic de gt'atlul 2 :

-41'{el ': { [,] r+.{1IJr+ 't? }:11-;r0J-'t2 - ,, lr)l F +

+ [ fr ' + 7\l}2 ); a'61(1Jr -- R')] -0

urrrk' l' st t't'{t,r'ir rtumlri la frac{ia vilporizatii a plodusultli.

(5.103) ' , , .

I(5. r0.r )

stl sb!ino

?\l ,

(5. r05)

Eremplrrl i i. l0. Pe la virful ullei coloane drl (leza€rarc cu abur srurui rrlt'i itls. .1.0) oe urmeazL a, fi suptls sollrltirii cu fu-rfurol rezultLrn a,lnestec dc a,bur' fi gaze rlecondonsabile (attr), care coustituie alimentarcautrui t'otttlousittol'-I'lcitor ;i apoi a lului vas s(lpz]rator. firr r:unosc urm[,toa-rclc clrrle: debitul de alxrr, 100 kg/h; dcbitrrl tle gaze nocondensabile'o' : lJi kgih i tcmperatura, din rasul separal,or (clupi, condensare lilirciro), t" : .10"(l ; presiunca tlin rasul selarator' P : 200 mbar.

Fig. r - ) .6. Schcrr tn eo[dcnslr i i $ i r ic i r i iabunr lo i ln prrztnl l dc gazc necou'

de|r 'sabi lc

Si so czllculeze con{:itrutul in apl a'l gazclor nccondesabilc, precumrleirit nl de abtr condensal,.

RezoltareLn t - 40'Cr presiunea, de vir,pori a apei Pu : 73r?? mbar

I)in ecrtrl.i:r, (5.102), unde I({ l : PolPt,, r'ezultii,:

r , :o:s 1 :35.(P/Po) - 1 29

\-apoli de apit,.

: 0,?0i kmol/h : 12,7 kg/h

S. obur

tu . 130ot

(200/?3,7?) - 1

t47

])r 'bitul t lc abur cottdensat - 100-1?,T : 87,3 kgilt.

l irerrrplrrl i . l l . I ) i lr t 'rultotalottt l t l t ' coltcetttt ttt o l pl 'o(lusului o\i( lt l tirr crrtlrrrl tnci irr.+lrl l l t i i rL. falrrittr? a ft ' ttolului f i a acetonti In it l pr'o(1'{leulelc oxitlalt '1, r,n1rt'trului la hirf i 'operrrxirl t l tr trumrlt, r-a]]dii rezultali ( 'rt otcmperat[r 'I th tJ8'C sitrt ((t ldtrnNali ; i t i i t i l i la +0"(1. Perltru a t '( l( lrcepierrleli le de (' l lr)r(.n irt gtzch. recorttlettsalti l t ' l . i lr i ttr[ scanrt cri 1u'tsirtttt 'aabsoluti. din sistcm cste st' i izuti i ( l ' , .= 105 rnba,r), accstcil F(' l i ' l( '( 's( l1rgoltitru:l,r.g iptr.ul r ' i l i tor cu soli l pini. la 4'(r (f ig. 5.?). Sir st cil lculczedcbitul de cul)lerI cond({rsal, sul iIuettt ir,r ptin ri i t ' i l tr de la '10'( ' lrt ' t '("dacir. tlelrittl tottl tlc cutnett t ontlrrnsill in t itcitoalele llr ;i /i, lrr, t - 4(f("lesp{rcliv .4'(1, este cgal cu .1 ,t 'r00 kg/h (valoalo in}egis1'r 'atl1 in i l lsl ' I lrr l ie)'iar debitul de curncn vrporizat in or-illtot'atol e-.lo egal tru 4 700 ligllt.

Re:olttre

9 , j i ! ( ) : j tg. l l t r r r r l ,h r ' r r r l . l l vr l ) r ) r ' iz : l t

L: I t - , Lz ;l?,.14 kmolih curnur_ +500- '120,1lJ

-1

II

s.o i

Fi{. i1.?. Schema condensitdir ircir i i cun)cnului ln Prezerrf i

gazc nccondcnsrbi lc.

irdE

l- = 4500k9/h (un.n

(,1, .- 116,4 : 19,17 kmol/h oumetl(105/1{,63) - 1

Din biltrn{nl nratelitl tfectuat, pe contuml II rrrzulti :

11 :O-Ot: 39,11- 19.1?:19,91 l l to l / l t cnrnen

Atunt'i :t., -. 1, -/,1 =" 3?,'14-19'94:11rJJ klrol/h curne;t

r - - - - - - - - - - - l - - - -

I)in bilarlul mat'tlial cftrctual po (r)ntulul I ilin figula ii.7 rezultl :

o : 1, + 02 sau 02 : o-1, :39'11 -3?'{- l -1 ' t i7 kmolTl t cuntetr

La l.:-10'(', Pn : 1l,6ll mbar, itlr la I :4"(1, /?u ,: 1,4{i nbiu

Din (;i.10?), ulrdc f(t' ' : PolP, rezultii:

,s '= 1,6?(# - t) =" 118,4 knrol/h grz irt.r't

748

I)eci, prin riicire de la 40la fC cotldenseazl suplimontar 1?,55 kmbl/h'cumen, ceea ct reprezintil 8ll /o fa{i de L, si 4To/o fafii tle _1,.

Exemplul 5.12. Si, se calculeze umiditatea absolutl a dioxitlului rlecalbor din vasul reparator al colioenei de stripart a OO, (fig. b.8) atinsolul ia apoasl, ale IIEA (monoetanolaminii) tiin ca<lrul - insiataliei Acpurificare a hidrogenului rezultat pt.in r.efurmare& metanului. Umiditatcuse ya e)ip,dma in procente mas5, !i in g II"O/Nm3 CO, uscat.

(irndiliile tle lucr-u sint urmi-toalelo : debitul de COr, 32 kmol/h ;prei{iunea din vasul separator, P::1,013 bar; temperatura din vasnlseparator, ,, :40"C.

Ilezolrare*La f, : 40"C, uesiunea dt' vulror'i

a apei Po : ?lir77 mbar.Din ecuafia (5.102), unde -trffr :

:PolP, t'ezulti. :

v:o:B I :(PlPol -L

: .3?1013/73,?7 )_ I

- 2,ir1 kmol HzO/h

urriditatrra J.r -2,51. 18

2,51 . 1E+ 32.44

x 100:1J,196 masi -_ 2,.t'i1 ' 18 ' 1000 _

?o. oo r

:63 g HzO/NrnsCOz

Exemplul 5.13. Un sistem de elimitrare a impxemptut 5.1:J. Un slstem de elimitrare a impuriti{ilor de etilenii dingazcltr de leforrnare a gazului natural il prezentli de abur prin alchilare

X

sa.ocd daI.l EA

Fig. 3.8. Schema coudcnstrrii partiole a ames-tecului Cor-abur din instalatia dc puri{i-

care s hidrogenului.

€lazcr(f oe relounare a ga,zutui natural i prezent:i de abur prin alchilarecu toluen est() alimontal continuu prin recirculat'e (figura d.gj cn uu. ames-tec de toluen-a,lclriltoluen de concentratii tliferite. Debitul de saz iner.i-tec de toluen-a,lclriltoluen de concentratii tliferite. itul de gaz inelt,S (pt'actio clcbitul de gaz rezultatD. (plactrc .tcl)rlul de gaz rezultat prin refortn&te), egal cu 922 kmol/hrsi satr-lrat cu vapoti dt' loluen iti alclittoluen la preiiuriea cliu sisteniul tieIeactio ogalr, cu 5 bal si temDelatuTa de 45oO niriseste rnesf, sisiolyr si aqtA,sr sa[r,lrat cu \ra]](ri dr' lolueti ili alchiltoluen la presiunea dir} sistemul deIeactio ogalr, cu 5 bal ,.si temperatura de 4b.C plri,serste acest sistcm ii esterdcit il cou[inua;.c la ternprratura dc -10o0 in vederca eliminirii nrincondensare, intr-o proporiie a,\.ansat il,, a alchiltoluenilor, dupi care gi,zulse iutrodurt intr-o toloani tle separare a CO prin chemos6rblie iniaqa-numitul absorbant Cosorb**. Sii se calculeze debitele molare tle toluen gi

. i- Calcu_lul umiditdlii hidrogcDului sulfurat rezultat din procesul de purificarc a gazelor

naturale Si rlc raflnirie se calculcazd ln accla;i mod.ft Harse, D. J., Duke, P. M- ti Cates, J, W., HVdrocafion prccessing, g, 1082, p. 108

14e

t02. cbLrr

$.lchiltolueni antrenate tlirr sistemul ile reac ie ;i condcnsate la P : 5

Irar ' . i1:-1f fC.

Goz fdrd (0

Absorbont

t =-1OC Atchit

60. inert

tolueni Lsi lotuen

Fi(. 5.9. Schema \aporizdrii qi condens{rii ln cchilibtu a tolt}cDnlui,si a- a lchi l to lucni lor ln prezcnl i dc gaz incrt '

Ilezohareii"*iin

""u.ri" tlc alchilare se pot lor ma (liforit.i alchiltoluerri, irr r.al.u-

l,,l ,l; f;i l 't"ti alchiltoluelii s_a,u asimilat cu &etiltoluemrl r.u,r'e oste r*&i

t"frti-oi"li d+i 4-ctiltoluenul. Pentrx calculul plesiunii de lapori P, s-tu

folosil, ecualia Antoine :

tgP, A, - B'

I +c,

rrnde : P, reprezintl presiunea de vapori a eomp-onentului i' ata I I - t'etn-p"ratur*' *ls'ie-ufui, "C : li, B, Ci - const'a'n0ele Antoirle spetificc t otn-

lonen{ului i .Pentru toluen (i - T) ;

A:4,07427i B . :1345'08?; C:2191510

Pentru 3-etiltoluen (i - ET) :

-4:4,13501 ; R:r529'184; O == 2081509

La I : |lfC:

rg p". : 4,,07127 - ':

1l1'ltJ ̂ :-1,01081?; Pr -* 0,0e754 al'a"

45+219,516

Ig Prr :4,13501- *ffi

:-1,89?06; Per: 010126?5 ata

Lra t : -10'C:

rg P, : 4,07427 -jaffil* : -2,s457 i Pe:0r00451125 ata'

ls P".: 4'13501 - jaffir*eon : -31568338 ; Prr:0r0002?0185 ata

150

Ctt:'rtl ISc considt'r'ir cir lolucrlul recircttlrrl, conline ;')/o rnoli de a,lt'hiltoluen i

(il -etiltoluen ). I)in ecrualia (5.1J3) rezultL tlt 'hitul nrolar dc hi(lroc{ilburi;(T li ftT) irrll.rellato dc girzul ineit:

oi,

Deci, sisternul tle condensare in edrilibru, irr corrrlitiilo tlc P : 5 ata, ii, : -10'C, va fi alimentat cu 837'629 kmol/lt anr(rsl,ec tliu raft' : gaz ilto}ttE22 kmol/h; toluen, 15,523 kmol/h; etiltolutvr, 0,106 kmolih.

lntrucit' ttebitul de hidrocarburi antrerate cst(t egal cu l1'r,629 krnol/h'rezultf ci. pentlu cazu] ]alticular':rl alilnentlrii sistcmtlui tle condcnsalccu 1 krnol/h de hidroca, ruti (I' - 1) corespurrrle lttr dcbit tk: gaz itreltJ egal cu:

^t : 822i 15,629: ii2,5941 krnol/h

('alculul condensiit i i in echilibn sc cft't '1'ttttazl cu ectlalia (5.105),unde colrcenl.r'atia a-,,, se inlocttit 'fte eu con(elrtriUil 3/0r (lefil l it i ca flactiamolar'ai a toluenului il in amestec crr etiltolueriul itr fluxul tle gzrz carrr itl i-menteazi i s is lemul { l ( , ( u l t ( l ( 'n! ta}c. i t r caztr l r l r ' fa l i r :

- o,ee32l?? , ",

: 1;H9'

: o,oooi82:]

o:s22 - 1i,620 kmol/h[5/(0,95'o,097;:1+0,05' 0 '012075 ) l - I

din c:u c :

o, - 1l'9$?rrJ gler'(8?? +1 !'1iei)) .. r,-r..'ieil krnrlihr)

o* -= 9{1?0?::!ff33+ t 5'ttee I -., 0, 1 06 k nror i h

deoarect :?i.rlO*n)

7i,323

15,620

Dacii se considerii cil .sistem l se e omp'rtir irlealr .Kr : I'ri l). Atunci

At- ( I ' t lP) -1: (0,00.151125/5) 1- -0,9900{}7?5

A2 : e2lP) - I : (0,00()270185/5) - t - 0199991506i1

Bt: BP. lP : 52,5941 (0,00151125 r ; ' r ) : 01047- l i r l i t

.8, : SPzIP : 52'5941 (0 '0002?018t i 5) :0 '002842

Introalucild aceste valori in ecua{ia (ir.105) rezulti :

0,999036 I/' - 1,049393 r - 0,047285 :0

P

2 . 0,999036: 0r0471E

151

ln cazul alin.rentiirii cu dcbitul 0 : 15,629 kmollh, debit'ele'carburi in fazil r'apori l'rr.5i iu fazi, Iicitidi, I-n r.ol Ii :

vs: I-r I ver :15,629 . 0,0,1i18 -: 0,?3? kmol/h

Lu : In i I'sr : ].it,629 ' 0,95282:14'892 kmol/h

Conform rela{iei (5.101), ficcare termen din sumi, rcprezinti, debitul

'(lin componentul respectiv in faza lioltidii. Atunci :

. l itri4i, ' -@:14,T8615 kmol, ih

l lsr?.5

- 0.10c

Z-: ff i :0'10i85

knroi/h

14$rr ' l ' . - '

Debitcle iiin cele tloud, corn?onontc itr faza. vurpori I'or fi :

Tr : 15,523-\1'?8i97 : 0'73703 kmol/h

ll'rr : 0,106 -0,10.i85 :0,00015 krnol/lt

Deci, priu operalia tle condensartr in echililru la P - 5 ata ,si '

:.: -10'C, din fluxul de gzrz condenscazi,:

0'10585 . 1oo : gg,rti/o etiltoluen0,10ti

Cazul 2Se considerir cit toluenul recircuht contirre 10% rtrolare rle alcbil-

t,rlueni. Repetinit calculul in a{,eeafi mani€ril ca in caz'ul l rczult'i :

O = ' 14,900 kmol /h

Or: 14,694 kmol/h; Os' : 0,212 kmol/h

IZ : 0,0491 fractie vaporizati

Vn: Vr * Ier : 0,732 kmol/h

La.: Lt * Ln :14,1?4 kmol/h

Zr: 13196248 kmol/h ; tr" : 0,21152 kmol/h

Vt: 0 ti31l25 kmoi/h; Ir"t : 0,000{8 kmolih

procentul condensat din etiltoluen : W ' 100:99r?? 7o'

ele alchil- I

!II

Caatl 3Se consiilbri cL toluenul recircrilat cobtrine 90fi,

tolueni. Pcntru aeest, eaz rezulli:

O : 13.462 kmolA

Or: 13,03855 kmol/h; Orr : 0,42358 kmol/h

It - 0105342 fractie vaporizat{,

Yu: Vr + I'ur:0'719 kmol,h

Lz: Lt * I'w : L2,7 43 kmollh

trr: 12,3209 kmol/h; .Zrr : 0,4221 kmollr

7r :0,?I?6Ji kmolf t ; l ' " " :0,00148 kmol/h

s,R

Procentul condensat rtin etiltoluen :::i+. .100:99;65%.0,42358

Se observl ci, de6i procentele condensdto din etiltoluen, in cele treicazuri, sint aproximativ egale, tlelitelo condensate variazi, mult, cle la0,1.05 la, 0,422 kmol/h, doci cu aploximativ 400%. Debitele cle etiltoluonrtr mase ln faza vapori creso d.e la 0,00016 Ia 0,00148 kmol/h, ileci de circa10 ori, cincl concentratria etiltoluenului in toluenul recirculat Ia alchilarecre$te de la,

'la. 2$o/o rnolare, deci de 4 ori.

BIBLIOGNIAFIE

1. KOI{L, A; L., RIESENFEI-D, F. C. Gas Putificalion Third Edition, cult Publkhing Com-:pny Book DiYision, IJouston, Londo& Paris, 1970.

2. GOTHARD, A. F., Echilibt. lichid-vapofi, vql. 1, Editura Acadomiei [LS.R., Bucurcfu,r975.

3. PRECLTP, I., S'IRATULA, C., BURICATU, t., pattol ;i Gdae,11, 1971. p. 685.,t. ROBU, I. V., P.occs? Si opatatc d. separarc ln inalusttia petrolului 9a pelrocrtimir. Editur.a

Didactlc{ $i Pedagogiqd, Bucurc$ti, 1968.5. ROBU,,I. \,, Dblilqrc-ftaclionare, EdituF Tehnlcd, BucurcSti, 1963.6, ROBU, I. V,, Studii nr. 1, Instltutul de Petrol Fi caze, Bucure$.i, 1955, p, 3.7. STRATULA. C,, Putiftcareq gazelor, Editura gtlt ltlicd qi Encic'lopedlce, .Duou& STRATULA, C., MARINOIU, y., SORESCU, GIl,, Metode $i p$0ram. &. co)

ucuFefl.r, rvoc, p, J.EEciclopedicd,.Buouresfii, 1984.le $i pfuqram. dz calcul aI pao-.& STRATULA, C., MARINOIU, y., SORESCU, G}l., Metode $i Nogram. &.

cas.lor dc distilarc, fraclieLare ti dbsorblic. Editum Tehnice. Bucuresu. 19?6.9. STRATULA, C,, F;aclionarca, principii $i mclode dc calcal, .Editu;[ Tehnpriacipii $i melode dc calcul, Editum Tehnictr, Bucutctu,

rv60.f0, SUCIU, GH., TL'iIESCU,.R,, Inginctid prcluFdril hidracd'rburilor, vot. I, Editu.a Tehnlcl,

19E6.

Bucuft-{ti, 1973, ti vol, 2, 19E6.ll, TARAN, C., STRATULA, C., Procesc difuzionqle de s€parore, Institutul dc Petrdl 9i Gazc,

$. rullrilisroN,\rut.l runNor,oclcr\ -rt,IctIIt)-rrluIu

, l)rrpi t 'Lrnr s-ir irri j t |tt, repirI rrl0irrr: lt r lc ltzc l irhirl- r 'u lol, i ( i l l l , (, l lgl( zi..t l lc (lr l l lns") sil l l scl)i lr '2lto:lr '( 'L' r le piciituri (scpallrtorur, rle fnzc l iclrir l-valori in t 'att. faza l it.hidir, rt 'pleziutri o fr: lr, i . ie f i l l l ic rnir.ri, irr I . t,uglrz-i,.t lrc krro(.k-out dnrms,.) au o l itrgr"L a}l icall i l i tatc in inrhrstl ' ir r lt ' r.r1r.ir,r.t ie;i dt' pcluclrut a pt'trrrhrlui si irr letror.hinrit,.

. l) itt cttegot' ia srpualoalelol dr fazc l ichid-vapor.i Intr palit, :- t'aselo do rlt'tt,rrtl, r,lle trn lolul tle t asigurir sepa,r,ar,(.tl lt,lor rfuxi."r

faze cu o antl 'ellale mcca,xicir rninirnri rle l ichirl iu faza laDoli r.ezult,rlr ' i :- selaratoat,lc rle iualtir 1i rnetl ie pr.t 'sirrlr., r l in curlrir l i lrs(i l l i l t i i l ,)r-

rlt ' t efolmalc catali l ici si hidrocracrr e I- scpalatoarcL, rlt 'gaze ;i t i lci r lc irrall i , rnetl it ' l j i jorrsii pl 'e"iu r I- rt,1ru atoar elc dc picri luri dr,pt' l irr i i lc t le lnpuli ; i gazc, ptntr,u rr. i-

tat ea inrpurif ici ir i i produsclol din instala{it aiirr.rL'lrtati i cn flurtuilt leslcrr-t ir-o sau pt'tttrtt protej:rtt 'a (,oltrlt( 'soar(' l()r 'r, i1{ f ltrrut,i l t, sitrt, suprrs(, com-l t i r r r : i I i i :

- r 'aselt ' tarrrporr qi dt, reflux, fal c au nll rrurnri lolrrl de a rca.l iza sepi,f,lal ea I rvelol inrplicate ir r p oct,s, ci l i asigul alr,a lczcrlei do l ir:hit l n(,cosii] Ijn opcrati:[ sau opera!i i le car0 ur rn('azti,

Sepaltl oart' le dc frzc sin1, de doLrii l , iprrl i : st ' l l iu.uionlr olizolrtale risrl)ar atoar ( ' Yerl icalo.

fx'pilr ltoalclt 'dc firzc dc tip tnrnpon fi ( le l.cflu\ st ' rtalizt.rz-i. r leoll icci, cu lase olizontit lt ' , r.art sirrt trrai a,r'an1,ajoast' ( l i l t l)ull(,1, al( ' \ ' t( i,,1.,,economic. In tazurilc in ca.r'e urra dintr.e <,clt, r louli fazc srl giisr;1e irrlr-,rproportie mult mai rnicii. r locit cealalt ir, se l1x'lcrzi la s0 pirlr.rt oir r?l e r-r,r.-t icale. Accst t ip dc s(,p2rrator se folosellc;i in clrzrrl i l (,11,('os]{. le(.c.ir_}i i.o regl iu 'e f in i a l r i le lu lu i dc l ic l l i ( l i r r ras s iur a i l ld t r r r c\ is l i r spal i l | sul i ( . i ( . l r lin instalafie. ln ceca ce In i leftc l lsclc tle tlt,tclrl i i , clc sirr1, rlc olrir.r ' i . r ' ir,. i ,lelt icale.

Pcrttlu tl i t lcttsjotr:rlr ir l trhrrologi(.it i l s(,pilr i l l r l i l t ( '1or. dc l ' lrzc s(, (.urr,I\ i .ntai nul t t , l tc to( l r r l :1, E, 9, 1 l r l3. 11.15, 10, 20, 91 l , ta lc sc l )ot ( . l ls i f i i , lln douii cat cgoli i :

I r t r , l r rde i i t ' tat i I r , , ln i r r lproxinrnt i i srrctr 's i r t ' . r . i t | r ,sI l r t tzt ,az, i i , . ' , ,a legerea aI I t ic ipal . i r a laportului - / , i / ) . u dc , l f l r ( 'z i r ) t i i l r r r rg i r r r r . : r . , 1r , i -ra lomlui , iar -1) t l i . r r r re l ru l ac( 's l i i r l i l , t i . 9, 11, 11. g( l | :

- nretodii. bazaii 1xr calrrrhrl dil ' t t al rl iarrrctr 'ulrri oplirn al sr,1:r.r,*-torului ("D",,) ; i lurrgirl i i (.orcspur)ziitoal'( '

-/,, cale ncr.r,sit i l r 'urroitstt,t.t ' :r r lzis;-

154

r.a.!i i( ' i a(lrniribile 64 tr tnitt el i i l l Lilt l i t l irL ti l lc esl,c-couft 'cl iorri l t separator'ul '

r '(rt ' i iciol|tul g" de tr 'zisteu{ir i l sttduli i ; i lrt lnostl l t le tortziurte s" [1i].lfoute irtiesl,t' trrctotlc sc btzetlzri pe timpul total dc stt{iorralc :r, lichi-

rlrrlrri irr septt at0t ; i pt: r ' i tczlt tutlr inti a,tlttt isi lt i l i Ir vl l lol i lol irt set' l i l t t icn

l i l rct i i r st ' t l t r l atot t t l t t i .I 'rolrl irrl t( 'a rnti dil ici l i i a dirrrtrlsionitl i i tcltnologitt: o tott-clituie

st : t l ) i l i r ' ( '?r l l lor i i t i r lpulLt i lo l l t1 r l t 's t l ! iot tat t ' i t , i t l r lcst t ' t r l t l t i i i I l \ i ls ( . , , - ) ,

rirtcs|r scl)at' iu i i celoi t lorLir ltr,zt" l i t l l i t l .si vlr1tori (l irrrl tstc 1ll czt'ttt i i ; i t l i i '

r lorrir l i tzir l iclt idit rrertriscilt i l : i t 'u ptitnn, t itnpul toti l l se }cfeti 1ll scPlttatctl

rt lor'1r'r. i ftze). 1i nsigttt i l ' i i J'zesti leif i dc l ichid in sel)l l l ' :r1(tl sttt l l . t ' ' tt-

n[rlrri r lt,rezc}r' ir ( i]] errgLczi, ,.sulgc \ 'o]ulrle") itt r-t,t lere:r ull{ ' i l)nrl(l ft l l lc-

l ionil i lr seltrratot:ulrt i (n'alizl ir i i ponrpil ' i i) l i lr l lsiguriri i rczet lei t le l ichid

t)( t l l l r , t r r . r l r r l i r r ' : t l l l t l t ' . i rz i . - \ t ' t 'ast i l t t i t r i i t te ( t iurpul totrr ' l ( le st : [ l io l lar{ ' ,

i , , t , l , .1 i i r ' ,1, . r lc r rur i t r r r t l l i { r r r '1:ol i ( t l i t r t l r 'et t t ' t t i t i i t t t t l r l l t t l i t 'u totul

l r l i l l iyei : dclr i tu l f l t rsr t l t r i dt ' l ic l i r l ; i t lcst i r r t ! i t l l t t i r l r t } i i icqirc l l t l in sep*-

rtlot (talx' lrt l 6.1) : rlt 'nsit i1,i1t' frrzt' lor I toirsit l lr( ' l "rrlx'r ' f icialir f i i lrter'-

' l ubt l t t n.1

\ ' rk)r ih le(onxrDdrtc l |entru r t

io le(uudc {151

l . l inrpul ( ic I ( ' l i rcI)rst i r r l i r la \astr lu i : / , dt

l l r ' \utui 1 l r t t , , , , , l : t1, , , , i "

L (J( t t r r r re '

' l ubt lu l t ; . l

\ a l i , r . i l r r .n ' | rm dnlo l l .n l r r t rx lcxlul l inr lnrhr ir ro{esnr

' |xrpter i l t r t t t i i t tnrr i t i r l i d in rai I ' t

l rnr ! i ( do l ip ' r l : rpnrtr t r r l l l i de rrr i rsurar : i( , r lx , l i i dc (al i l i ( : r re:r t )o lsrnrr l r r lu i l : l l l l

l ' r , ,dLr\ l r ( l r for i tl ' ! ,x l l ls l : r schirr l ,

l , ro, l r r \ | r cnpt,)r ' f .l ! t i i / i l r crr l (n s l r t r

: l0t l

i : l l

: lo{)

1!01rr | 120 1l l0 2 ' I0

I . .1( ) l l ( | 130 : ,U{)r ' : r . rc i ! ( l i | | srpr | | r tor l l t r \ t l r i l t ' du l ichidr!L | l r r i f i rLr l tc r l i is t i | | r l i i , t inrPul : t . rc, . ' iL(r / : i lD rut ' , r t l r r i l l r r \ r r l ( , 1 rrrx inr . r r ( ( t lu\ul (arc controlc:r7r ' r prrxest t l )6 i o l r sc l rdrn;r t luxur i l ( l ic l r i ( l t ( ( l t t \ t ' r r -

I lJ , r r t lo\ l l l s i t ) r ix i t rstr l ) .

I f l i ( lt . l t ( ll l i ( :

:,t t01f i ( |{ i0

*. \c( : r l i t i r ! rp i s l r \ l Ic l : r i i \ r l l l r r i . Insi tur t i i ( l ( ' col l rp( t i t i \ ' i l r t t t . i t l i (nt i L i Porf i r r t lLrs i ( : Lr ; (1", ,

f i ( i i r l i ; l iscozi t t t lcr l ic l r i r lu lu i : l ipul 1 i lnt ' ( ' iz i t a l l l l i l le lot t l t ' r r t is t t t i t ; ii ,0l|tr.ol irrrlorrrrt (lalx,Iul 6.2); cxislr 'rr!n lxrsih i l i t ir i. i i corntndii l i i a}irl 'atclor

d{' rogl'.u ( ' 5i cotttt ol (l( ' l ull tal)lott ccttt la,l I gtatlt l l r le cirl i f i t ir,tc si lt lrt l lPt,it l lr l irur irt deciziu 11i ar'{ ittrrc a 1x'r 'sottalult l i t l t ' tt l)t 'r ' lrc lt i t lsti l lal iei t l in tate

llcr. palte scpalatolnl lsripcctiv (ta,bolul 6'9)

Inrl ifctent dt: rnototta arloptatit, cit lt 'ulul t lo dittrettsioltale t tr lt trologicti '

|rtci 'sit ir <'n rtoirltct c:t, ttrtrt ittoattlor t lattr : dcbitelo fluxuli lol t le l iclt ir l 1i

r.r}ori I:r pt esiurte ir rsi t('[Ip('latula tlin Ins I }l'csinll(':] ;i l,emper:rtur':l din

v:rLs; t lt 'nsit:rl i le t ' t ' lor t loui laze i i l is('ozitttel l ir: l t i t lului l:t tenrperntula

;i pt t 'sittttt 'a t le upet trtc ; rlcbitul, dcrrsitat'c:r rsi v istrltzit: l l tra t 'eltri t l t ' t doua

' l i r t |pul ln sccun( le

(al i l ic t l rcx prIso-

IJJ

fazc lichidc, in cazul in care in sistem existl douir, faze lichide si tna rapori Irezistenta atlmisibili a matcrialului tlin ca,re sc la conftx:{.iona separatonr}oa, coeficientul de lezisten!,ri ft su(lurii c. 1i irdaosul rle coroziurr,. s".

6,1. VASE ,TCT,]I'I[II,]\TOARE I)II LIC}III)

Acest tip tlo r'its, cunr csto lasul de lcllul aI (,olo:t" clor rk,ft'ar(iolale[12, 18, 19], cste prezentrt irt figura 0.1.

Pentlu dirnensiou:uea, lui, Kcltrs [9] a, propus o rnr.t,orli rrpiilr'r,, snfi-cient de exacti'i pentlu tsl inrriri prelirtrinale . Eil sc brzeazti pc douri. ple-

Fig. 6.1. Srhrma priDcipial i a rAsului acu-mulatol.

supttttrrti: tintpul tlo str,(i(trilt '", a,licltitlului in lrr,s (itr l cnglezir,,lioldittg tirne"), cgrrl cu .li() rlcsecurrdc, r.irid vasrrl oste Itin l)inrila jumritltc i laportrrl dirilr'(. lun-gimea I ;i dinrncttul intrriol llalvasului (/,i I)) csle r.s ou iJ i cirtdest(f c(,cs , di ltrtrul pr)irte tilotunjit, pirril t,ind ralxrrtul

-il)der,ine rnaxirnurn -1. Pc bazn rt',.rcs-tor' consitlertrnte, cnl ttlttl det'rugelstfel :

1. Se definerlte tirnpul rle sta,fionale t,"prin ccualia (0.1):

i r " - - l - r ( l : l ' ' ' :

- l ' :=! :L IQ," 2Q, 8Qr,

9. Se iirt'azir, L - 3D. f l acest' caz, ccualit (6.1) tlcrine r

{ . ' , ( ) : -D" .JD --snD"80" E0"

3. Dirr t't'uatia (ti.2) so scoato valoarea lui l) itr nr:

t) : 7,257Q1f

4. Se calruleazi lurrgiruea lasului f, =. il,

(6.1)

(s.2)

ln relaJiile de mai sus, semnifica!ia tenttt'tti lor ('ste rrlnitoiir,r ftn:Y, - volumul tle lichiil ditr vas t'ind tt:esta este jurrlit:rlr' l l l itr, ttt3; !' -- volumul vasului, rns ; Q," - tlcbitul volurnot}i(i (le li( bi([ lll, ft'l]lp('rii l ,,) Ddin separator', m3i s.

ln cazul cirrtl apnre ;i a tloua fazl lichidi (dt'erentplrt. al)ullrl (1)lr(itj l)-sat, alituli rle faza tidritl ir de hidrocarburi), diarrrt't,I 'trl ;i lttrtginx'tl r:r,': ldivor fi mtltiplicate cu l/2, resy'ctiv 1 ,26.

Pc bazn rela{iilor (6.1)...(6..1) s-a construil gltll it 'ul rlitr figurir 6.2,care po'rlritt ' cili lea la,lidl a r-olurnului vasului ;i a tlinrtrt'tntltti irt ltt;:tl iede tlebitul de lidrid.

156

i r r .d,

t1i.4)

Pentru clirnensionarea vaselor acumulatoare de reflux $i alistilat (fig.6.3), Watkins [20] calculeaz,S timpul de stalionarc a lichidului in funcliode tipul aparatul,ui de mf,,sur?l, gi control (factorul de instnrment, v, tabe.

?n

3,6

3,

l

3,

2

? 3 4 6 I rlcaJ.IrJ 0" .5I1tr '

=

E

5

E >

2

E

10-4

Debitul volumeir i r de Lichid Olv. m3i s

Fig. 6.2. Gmtic de (crelxre a \olr nruhri rasutui f i a di&nr€lruhi tn funcli€ de d€bilul de l ichid.

lul 6.2), de gradul de irrstruir.e a personalului de opera,re (v. tabelul 6.2)gi do caractexisticile de oper.a,r.e ale instalaliitor ce urmeazl, dupd vasulacumulator (factorul de operare extern, v. tabelul 6.8).

Exemplul G.l Si se calculeze volumul gi dimensiunile unui vas tam-pon rle absor.bant s[rac alin cadrul unei instalatii ele reorpera,re a fraclieiC"* din gaze nai,ura,Ie prin absorbtie. Se cu.nosc urmi,toarele date: debitulde absorbant s[rac (Iichirl) 120t/h i alensitatea absorbantului in conalitiilodin vas 780 kglm3.

Calculul se va face prin metoda K({ns.

157

]J ig. 6.3. Scherna sis lcmului \as acum l : t lorde reflux-coloantr dc {ractionarc.

T.abeILl 6.3

Valorilc lecornanilat€ tr||tru cslcl|lul tin|Pnlrl

uecer:rr uxplerii utr€t i mdln$ dilv$si lurtclic

ile tdetorii de ot)trfl11' txlrrni pentfu irlstilla!iilocc rnlean st l r t r lorulni dt hzo [2l l l *

( ldractrr ist ic i le dc oPtrarc

Instalal ic s[ l ] un control l ) t r r 2

Inslalat ic sub un coDLt ot corccl : l

Instalal io s b un control dcdiotru I

r \ l imentarc la sau dc la dcpozi t 1 '2J

* -{cet t i f . tctor i prcsrtplrn c i l cx is lar r r t r prr)ot l

dc iDreqistmre a ni \ 'c lu lu i . l )ncr:r : rct 's t r r r r r

oxis l t r , valor i lc d in t rbelul 6. : t sc nrrr l t ip l ic ' r(u [n : i lo | . i i f rctor i : pelr tn l in( l i ( :xLor

' lc t r i re l

l : r parron c[ 1,5, iar pfr l t ru st i t l i rdc rr i \c l cr2,( ]

3,1+.2,53?!

opcraro cxtcrll lxiutru ull bun c'qttrol

Ilczol L^.t?1:0 000 :0,0tr2i mr/sQ,":

?80 . 3 00()

l ) in (6.1i) , D == 1,2i i '0,04271i3 : 2r i3 i tn

l ) r ( ( . i .+) , L :3.2, i ' i i : 7,011 tn

Ltunci :

. , , :|

-= - .1) :

-r.7,611 : iltt,{i rn"

lar :ll ':3s.41',12 : \9,22it n"

Exenulrrl 1i.2. I)tbittrl (le rleflux c|rrcpr"tl ' i is(:ftc Y?lsul (le }eflus trl unei

"oto,l,t"-ii i l Ji'plnp,rr,irn.e [19! 18, 19l are vrtlo:lreil 0,03 rn31's, iat' con-

tioiul lui se fir,cJ 1x, tornpelaturi (Til,C-sisten rle -tnirsurii

5i rcglale a

ieitrnerat.ril.l Debitul tl* ilistilat cart pflri1se.stt tltrolali va's i''e \:aloal'e&

0.0i't r;;tt. iat mntrolul lui se fa,ctr pti rrivel (Lti0-sistcrn dc rniisttr' l i i i

reglare a'nivclrlui). Distilatut obtinul, alirnetitoazi o instalatie l)ou'; (le

piiolizl ca,re se a, 'i sub un control bun. Sii, sc <'alculcze volutnul vlsului

de retlux tr'rii volurnul lichitlului din vas l/,.

Iie:ol m reI)in ta.belul 0.2 :

- f?rctoml U" inr11n11trtrt : 190 s penlru umplorca lasulrti pirli ltjumirtr,te;

- faetotul tle calificare : 120 s pcntru urnllcrca Yasttlui pin:i lajnmltatc.

Dirr tabclul 6.3, factontl tlceste 2.

158

l ructoruldo

opcr:rr.

-\t nnci :I ' i : (190r r20). 0,03- i -2(190+120) . 0,0r2 : 12,96 n3

1- :21' t . : 2.19,96 : 25,02 ur '

Itr:rccst caz, lirrpul rrr('(li l l (l(r lit ir,l,,i{t r:u (l(r't fhr-r plrts distilat ) itt lasul lcumulntol r':l fi 'l

pt or ' lnsuhr i l i r l r i r l t r r t l l

12,9( i:30,8: i r7 s

t),0i1 + 0,(rt' l

l)arri i lstrl i l l i tu t lc pirolizi i s-al allrr srrlr urr contlol lnodio('r 'u, atnncial lczull [ :

l ' / - ( r20+190). 0,03+.1(120+r20). 0,012:1r i ,?2 r l r3

I ' :2 18'?9: i ]7,44 nr ' |

I $,?2r, . . . : _: t l ; s' ' ' 0,03 + 0,019

(rdoa,rt ltnctic egalti cll ('('?l l('to])ril l lt latl rlc Iicltrs, 1'. c\cnlplul 6.1).

6.?. SDl" \R AT0AIIE LI( l l l D-\ 'Al ( i I t I l l l iT l (ALts

Septrntoutlc lichitl-r-a,poli i lu, itr nlrx[ ol)irsrruit, tlouir funr'l,i i. IIr plinrulli lrl, clt' ?lsigruir se?aral'oa cclor' (louii fitze licltitl-r'apoli, iat'iu :r,l tLrile:r,li lrd, ?rsigulir t 'ezctra tlt ' l icltid a, r'tsului itr recletea pompit ii ln depozitsau Ia opelalia citttr ulrrt'azir,.

Principiul do bazir rrl rlirnensiotriir ii iicpar rtoat'elot collstir. irr aiigu-ral'cr:l urlol vitrzt suficieitt dc sciizu.le petttnt cclc clorti laze itr vedereasepa,r'irl i i lot. I)c ilst,rnettea, ploiecLantul trobuio sI asigttlc o rezelvii (',zes-tne") (lo lichid corcspurrzltoaro. (la legulii g0nelalti, ll \'tts scplrl ato.t cirrctrcbuic sir rsiEut'c o lt'zct.t-i. tttatc tle lichi{l trcbuie sii fie un scparltol ot'i-zont:rl. I)inrpotrivl, utr vas cale ttcbnie s'i trurtizeze lurnai o rczer'vti nti('6de lir:lrid, cum ar li la,selo sep:n atoarrr de piciltut i intrc tlouii tlept e rtecornpre$ie alt' unui conplesor, va fi un ft?iu ator vcttitral.

Acest tip tk sclllatol se rnai folose;lc : in cazul nlto'debite mri micide alirnerrtnre unde fi 'xc1.it de lapoli t t 'prtzirrti o laloatt rnicii l citrtl serrmiileijte o lcglat tr finir a nilelului tle licltid irt l ls I itt situalia, unei lipsen, spa!,irrlui noc{rsu pr oriz(}rlta1[.

Itelrlliile sau glaficele pcnl,ru calt'ulul lilczci vapoilor plil sepa,r'al,otiau in cousitlelitfir: o lntlel:ue nrocanici, a lichidului in flrtrttl de^ r'aporitlc ccl i],n. .\ctst lrLctu cs1,e ltlabil pottlu o pt oieetare norrnall. frrcazulcintl st' llnriircfte o iur1,t'enai c m(,calli(rl rnai rrrici, se apeleazli la ntilizareademistclclor (r-. capitolul ?) carc pot gartlnla o anlr{'nare meca ricir (lonlaxirnl lnr lo, .

Perr|r'u t'alculul a(rcstui tip tle scpat'alor', cit qi a celui orizonl.al, K(^lnsl9] lace r lnr i l { rar( . le pl 'cst tn l tnel i :

- St ' r ' ( r l rs id ' . t i i / . / ,1, 3.

159

- Pentlu Dresiunea atmo$fcricl, sau presiuni moderatetvaporilor p, se ioate neglija fa|i cle tlensit'atea lichidului p,:

?t- P, -

Pr .

?o P'

De exemplu, in cazul separatorului de butan la presiunoa tIe 5 bar:

o,-Q. 500 -13r . r" __: n. . ( |1+

(6.5)

(6.6)

(6.?)

tleci eroarea ar fi ale 2'6 o//o.- Timpul cte station-are a lichiilului in vas pentru separarea lazelor

*i u*iEo"*""i .,r".irliii'oe ticl ia, cind vasul este j umitate plin se consi'lerib0 ;:;;;;';i;.po"auru soo i pentru vasul pliir. ln cazul cind mai existi

" " O"r" t^rl ili'ttidi (de exemplu' aburul condensat allturi de hifuocar-

burile lichitte), tliamotrul qi tungirr,"a vasului -vor

fi multiplicate. cu /Eli""o".W f .Zd. Oupd, Scheiman 1"t31, pentru cele mai multe cazuri de pro-

i""fu"". ti"tpU Ao itationarc l,re'buie-s[, fie cuprins inl'rc 120 qi 300 s'*' -"-'V"fir"JU" ru",i* o" elipsoidale se niglijeaz[' Acest lucnr se pi?q

dsmonstra usor. Daci se conaiAers, cil rapor{ui dintre diametrul funclului

"fi;"id;1;a+;-;t,,i qi aubtrrl inii,l!imii e*ti z Ia l, rcspectiv- raportltl a!n!r1

i#il;; l;A;"t Liip*oiaat si tliametru est'e 0,25, vo'lumul funduluiesbe'propolfional ctr op r(lia luagimea f, a vasului' Atunci :

oolu nul JuuluLui =(Dl6\A -(Dl6\A : I

tsolumul cilittil'rulud LA (3lD),{

"*:, (=:" ')"'r*/'l

untle, -A reprezinttr aria secliunii libere transversale a separatorului'' Deci, iolumul unui capae reprczintd, aproximativ 57;'lintr-un cilind'ru'

ci"a7-: e ri. 1"""-ttn ai"lxirni,tie este ahmisibild pentru -ealculele .preli-

-i"ui" "f" *pt*torutui qi, in motl .sigur-, este" mult mai buni' tlecit c€a

referitoare la-timpul ale stationare a lichiclului in vas'- *-tt"it"* ip"iizelor ae inai sus, calculul separatoarelor vertica'le (fig'

6.4) tlecurge astfel :' f . Se'ctlouleo zd vit'eza maxim'l attmisibild, (o-n) a .vaporilo", il ry":tiunea libertr, transversal5, e separatorului, cu o relafie similarE eelei a lur3;;d; si-ilfr' peni"u ai*insionarr'a coloanelor cu t'alere cu clopotei

[2, 17, 18, 19] .:

rlensitat€a

unile. c rerrezint5 un coeficisnt tle vitozl sau ile c&pacitate egal cu 0'069 m/8.-- i. if,;;it[ ih iieza tealh (c') a vaporilor in sectiunea liberr' trans-versall a fi€peretorului 3

1) ' : o$ o" [m/s]

3. Din €cuatia continuitllii :

Q*: o,A: ,, "?' 1*'1*1'4

160

rezltltil, diametl ul Feparal,orulur :

r -- (1Qo)"' r-t

0enigler

(6.8)

(0.e)

un<lq Q," r'cprezintii debitul volurnetr.ic al fluxului de vapori in ma/s.sepalatorul este proviizut cu delnister, -Oiam,,l,"rit

Oio e,,.rajia(6.8) se.multiplicl cu fa,r,tolii rL. cap2r.1161,,-f- ,fi" f nt,if ui'd.q.4. I)tur ecua.l,ia (6.4) r'ezulti lufginea *"parutor:uli i ij : :Jrt.

. l .abtht 6.4

Valorlh tartorit.t d. rapacitat.! f, l0l

Separator \cr t ical ( l r dcnr i \ tcr ron\ 'cn-l ionalSepsrator lcrt icat cu drmister cu €[ i-cienll nrarc (lc scpararc

L - 0,65Fig, 6.4. Schcri. DrtlciDiah

[. - 0,62 a separatorului verticil,

,-. l)efi regula este -t : 3D, lungimea vasolui poate fi mai mare (nln6 laoJ.r) -ponlru

F(,Iaxatoare mici, da_r, in nici un (M, L nn trebuie s[Tie maimie dc 1,2 m intle tangenlelcla fundurile vasului. - '- ---

, Dupi Wathin.s 1301, Tileza,mariimii admisibitd re cal"uleazi in tunctieoe,parametrut de Ilu)i, -Fr', inlrodus de Shcrrood la (limensiona-rea colda_i:"t"L^::: :Itllurn, [r8, ]91 qi utilizar. ulterior rtc Fa,ir qi Mathews U, 2lra oun(.lrsronalea coloanelor ct talele sitii, qi cu clopolei [1g, 1g]:

7 '" : lQulQ,o) (p" ip) ' tz

P49 .,a,C qi Qe,-reprezintl debitele masice ale fluxurilor de lichirl si vaporiIn kgTs sau kg/h.Calculul decurge astfel i Il. So calcdea,zi pa,rametrul de flux Jf,,.

-2. tr funclie rte parametnl ?,n, se citeqte coeficicntul tle capacitatoa, ilin figura 6.b.J. Se calculeazd, viteza maxim[ ady?isibild.a vapolilor r, r in secfiunealiberd, transversaltr, a vasului cu o ecuatie si-l-e'o""a1i"i- (o.S) ,

o" : '"1

P' - e' .|"'

t-/'lt p. J - ' -

161

0;0.ol0,0

0,0

0,01I0,008r0.006L

0,006

0,02

;+- l ! i| - - l0 l m -0, t d1I - i

0,01 0,02 0.0t 0P6 0,1 0,2 0,1' 0'6'Porqmetrul de f lux Ftv=(otg/0vq)( fv lP1

Fig.6. :1. Var ia l ia-cocf ic icnt t l lu i dc capaci tate, c,r , cu paramclrul de t l t lx ' Flr l2o] '

L Se c:rlculeazi alia rninimi,r ,{.i", a scctiunii libcrc transvtrtsale a

vasrrlui tlitr ecualia continuititii :

A^,, - Q*lz'." lrnzl. (6'10)

respcct'iru,,,,,: ({A^,,1*)tr2lml (6'11)

Diarnotrul vasului D estc egaLctl Durtr cate se poato majora (rotunji)

cu maximurn 0,16 rn."- ";:'s"';;;ilmeazri Iiteza dc intrare prin stutl a arncstocului lichid-

vapori pe l)a;a ultnittonl,elor 'louii

relalii :

( t , . . )u, , : ? '62 0 (p ' - ) r / ' [ rn/s] ( i i '12)

(r . r , ) , , " r .= 1, i?2 (p ' - ) r r ' [m/s 1 (6 '13)

utrdr'. p,,, T('prl.ziI lf i detlsit:r lc:r,rnc(lic ; :rmcsLt'c ul ui kg/rn3'

r1 -: l

- l0,e2m * 0,s d1-f=

i !i\ '/.1 a .

-

to" ' ) - / |

in ( 'an' : ( , r , , ( lebi l t r l lo lumc-t t ' ic * l f luxt t l t t i i ; t r - delr ' r r ra-tea' aeestuia ; Po baza unci vitez0

--l I t --i alese intre valorile rcz'ultattr

I I I tun (0'12) ii t6'13)' se calculeaz;'I I -l socliMea"$tululu i din ccualiaI l- -- -l I continuiti'lii't---\.-7 6. Se facc rlimensionarea

Fis. 6.6. scrrLma sgpar.a::X1i,".,;$:, * .** iJS#ila:t a vasului ca in

1?y1-12

calculatir tlirl raPoltul :

L62

_ 7. -Din labtk,le ii.l];i 6.ii str selct.tcflzrj r.-nlorilc (.or.cspullzitoale pentt.ucalcrrhrl tinrprrhri n('(,er.ar' obtincrii rezelr.ej de ljchirl ^l',

l iumritatc dinvolurrnrl r asului) qi apoi a irrril!irrii l ichirllhri .21, rlirr las i

l-t -.Qnitirt lnL nursur untpk:t ' i i ctt l. i t.hid, r1tti

I I t : l ' t t J : 4 l r i r l ) !

I, Sc r e r' i f icl i tUmcrrsituri lc gt,orrietl i t.e ;

\ l l t - t - l l , \ :1, ; ( I I r ) - 11,) ! l ) : l , t l ) - i l . . . i t

\ ( i .1 4 )

{ i i .1 i r )

(6.16 )

(rr. r 8)

l 'elrl,r u lolunre ruici dc lithitl cstc posilril sr'r sr asigule o rczt,r,r.i delichirl rnli nrarc tk'ti1 t,s1c rrt'r.r,sali perrilu satisfilt,t,tca i,ontlil it.i l,i l)>3.I)at.i

'cze.r':l de litlritl c(r'uti estc nrai r' ir.e rlecit t:ti l posibil-L iirtr-.ri sepa-

lator r'r'11i.a1, ciue al(' Lil) < :', tri,unt.i st, apelea,zii l l, uu scpri,rtrtor. iri_zon1.lal.

^ P{'rrtru

-s('plrratoate r't 'r1j<,alc f irr ir rlutristtr., Tourrger [21 l r.econalxi;!

ca inrill inrt'<1c-tlegazart laloalct 0,.q2 ltr stru rnai lrult, i ir,r pentlLr inittimoa,/i, pinii la rrir-clul nraxilr al lichidului, r.alo:rlt,a 0,li trr. ,\r,r,istn inscanurtj ciriniil l imca syltiului ilt: vztpor.i /1", r.a ar.t'n, raloarttr, (l(, 1,22 ln sau maimult (fig. 6.6). J,il, l itezc nriri ale la,lxrli lor (cazur.ile rlai frtcrerrttr), l i isal,erunrri spaliu t1e tlegazar.e J/,r nrai rllir.(' (le 0.92 nu se justifiri, tleoarecc rlrmai arc rriri o inlluctttij scrr rifirratir' l i risup}a rlt,sclcfttr.ii ant}trrrririlornrccani(.(', I )u1lir St.ll lrr-l(' r\[a)[rlltrtulirg ('(n pot.lrtioll, inirltitr*,a rl. dcg:r-zatc rr .pr t 'z i r r l r i 0, i5 r l i r r t l ianr( , l r l i l rasrr l r r i [13 J.

C'il irl scpal'at()r.ul rct tical estc pt.t.r.iizn1, lt, prLltt tr. srrp|r,iuil|ir cn omasil s('puNtoalc dir sl,r'al,uri

-de silufl tricotalir, (demisler),lcu densita:it a

1-92 kg/mr srilte:r, in5"I{imca de degaz:rre 1Io cre;te cu raportul de viteze,Zln, r'ollornr culbei din figu'a 6.?, unile:

Q*lGD'ia\ a," (6.17)0,{1691( p/ - p.) /o. t r / , 0,05{ l6 l rz

i^t Q,, -- dr.bitul colfclat tlr. r.lpori (rnirr,ilu' util izal.iL la il ir]rerrsionalearoloarrc lo l t t r la lcrc f l i r i l1?, Jt3, 19)- l :

| . \ l / .1

Q,":a, , ( ; -J

_ 1)upi \cimeyer' [11], pcrrtru scpaLatoartlc lerticale prevrizute c;ndemistt,r', di.,*tarilele Iecomandate sirt cclc tlirr figura tj.g. Sfttrid ale alea-supra demistemlui nu cste necesar, deoalece mlregte coslui ilvestiliei5i nu ajutd la reducerea arttenXl.ilor.

_ Scheiaax U lll 1rI ozinti o metodologie ;i doui nomograme de proiectarepe baza raportului de 'r''iteze ?", defirit priri relalia 46.1?). p€ifolnanlareali a LE s€par atoal c firl demistcre (peiformanli, misn-rati, in termeiride Iichid rezidual antrenat t'imas itr fluiul de rapori cale p[],ise,,qte Fepa-ratorul) a fost laportat5 tle Tounger [2] l. Pextru qapte separ atoaie lichiit-vapori (,,drums,,), r'aportul -Il, a fost cuprins int}e 0,0064 $i 0,195, pentmEapte separaloare de picituri (,,krock-out, drums,.), intre 0,01?b qi 0145,ia} pentru patru rcparatoare de piceturi intre 0,?0 $i 1,40 (defi autorul nr

163

specifir.i, ultimele patrr s€ap:Iratoare au a\ru{r pt obabil demister). Acestedate au condus pe Younger BE recomanrle un llo :0144 pontru s€para-toarele vapori-Iichitl gi Ii, : 0,88 pentru se.puatoarele de pici,turi.

Irig. 6.7. Varialia tdrllimii de degazare,,/d, cu rat)ortul Yitczclor, / f , 113, 221.

!'ig. 6.8. Schenra sepsmtorulni ve.ticai cudemisterti uneledimensiuni constructive.

Exornplul 6.3. SL re dimensioneze tehnologic un separator de apivertical care tretruic rnontat intre alou6 trepte de comprimare a propanuluirezultal, la stliparea cu abtr a asfaltului diri catlrul instala{iei de tlezastal-tare cu propan. Calculul se r.a faoe prin rnetodelc Kerrrs qi Watkins. Secunosc urmltoarele date: ttebitul de propan, 1200 Nm3/h; dcbitul deapd,, 3li kg/h; ternpei'atura din separator, 45'C; presiunoa din se.palator0 bar i densitatea apei, 092 kg/m3.

Rrzol rarcMetod,n Rerns. Se calculeazii tlensitatea vaporilor tlin logea gazelor

idoale (se considerl comportarca ideali a propanului la 4l"f0 ti 6 bar):

"- :PM - 6 '44 = ro.okg/mt' - nT 0,083 . 318

Din (6.5) Si (6.6) ss calculeazl vitezele o", gi o, :

o''. : 0,06e ( nn't tl

)" : 0,684 m/s ; o, - o$' 0,684 : 0,342 m/s

164

Se calculeazi, debitul rle vapori in m3/s, iar tUn (6.8) li (6.4) aliametrulZl gi lungirnea .f, ale separatorului ;

0"" : . ]?:1_0.083' 318 : 0,0654 nr$/s

22.r .3 000 { ,

, : |r3+4gl)" ' : o,+e3-; r - r .o,rea : l , i r?em\3,14.0,342'

Ir - 3'1't'j)'493s .1,479 : 0,282 rnl

38i 992 . 3 600Deci, dimensionarea acestui separatol este dictattr, tle sarcina de vapori,

resp€ctiv de viteza maximi, admisibiltr, a vaporilor, qi nu de timpul de sta-lionare a lichitlulut. Aceasta inscamni c* ilebitul cle vapori controloaztroperalia de separare a fazclor.

Nctoila ll'atkins. Se calculeaz,S parometrul cle flux .x',, rlefinit prin€cuati$ (6.9) :

-t"" - 38

/10'o )v' : o'oo16" r200.u122,41e92 JSe observi, cL aceastS, valoare iese din g'aficul 6.5, ceea ce inseamni

ci metoda s€ aplici, in cazul .separatoarelor de laze gi nu in cazul sepa*toalelor rle picdturi (,rknock-out alrumsr'), uncle faza lichidtr, reprezintlo fraclie foarte mictr, rlin fluxul de alimentare.

Se calculeaz5, densitatca medie a flurului de alimentare, iar din ecua-tiile (6.12) qi (6.13) vitezele maxime ;i minime in qtutul de alimentare *vasului :

38+1200'Jt l22,+P" : -;rrr:Iriry- : rr ' l isrm'

g{tz ' 22,1.70

(a..")tw : 71620 (10)t/'z : 24ro9 n/s

(D- i") . . , , , r : J,5?2 ( i0)r" : l { , ' l t i ru is

vt : 0,28212 : 0,111 mr

0,141 : 13 2i1 s

Pentru calculul diamefmlui tshr{ului de intrare clint5,!ii sc alcgr o vitczl cuprinsii intre 24 m/s qi 15 m/s.

liaporiul de r;iteze, .llo, se calculeazl cu relajiile

ecuali* continui-

(6.18) qi (6.1?):

/ 10 \ r /280. - o'ooi{

t ,*l* ) -= 0'0006 m8/$

.n":---!- '0999-:6,50,0.i{1ti . 0,{93r

165

adic5 iocnai 50)i rlin liteza maritnir, arlrnisibili a r-aporilor' (v. ct,. {i.6),cu care s-a fircut, dimensionalea sepalatoruhi 1rtin rrrct{xla l(crlts.

O prtit'ctarc detaliatii il, s('paratoar'({ol vcrtir.lle a f{)st. p czcr1l,n,i.:'rdc Sorrrc 116]. Couform acesteia,, calculul tleculge nsttcl :

-1. Se (:alculoazir aliar )tntl separatorulni l) (in tonle erzulile /.) >2 0,ri m) din ocuatia (6.13) in care :

- pentm debitc normalc (nu loalte mici) tlc vitlxrli. r'itezt \-il,po'ilort,,4 se {'alculeazii tl irect tlirt ecua{ia (6.5), rrnrlo c -. 0,0ti ptrrrlr'u r'p:rl.ir,toar epreriizutt: t:u dcrtristt'rr' l i 0,0.t lx{rtlu scpalatoa}e fliri i dcrlistcle [li1;

pent|u rlebitc rlici dt, r-Iprxi, \ ' itczll \ 'rrp()r,ilor str estimcaz,ii r.u r,,:-ln!il lui Stokcs pt'rrtlrr scrlirnortart, :

tti( e.t ?,\rl{( i . 1 l i }

ls t ,

tnde : r/, -* (l ianrctlul tru'rl i ir rrl }alt iculclol dc l it.hid cg?r,I cu (25...:,( l)..10-o nl penhu sepalaloatc cu t lcrrr ister f i (10. . .50) '10-tr ln pelr t r . ' rsepal'atoar'o fiil ii (lemistel i g rx.ct'lcr.a{ia gll,vil,atit'i, trrr'sr I

.4,. - vis,cozitateil fazei conl,inue (faza, rt lxrl i), kgim.s.

9. T,a dt'bitc (le rl,pot'i foa,r'te rnir.i, diu,nlrtlrrl scpatatolnlui v: est,i-neazir itt fulc{ie de iniiltirnea 1,,,, r l ichirlrrll i tl i l l its (ec, ti.23 si fig. 6.9).

.1. Sr crrltulrlzil tinrpul total rlcsLal ioni i r ' ( . ( : , , "1 r ' l i r .h i r l r r l r r i i t r ' ' . -p2)ratr)r':

' t t ' : ' t ts - l- ' r I , . (O'?l i)

in care; ;," - timpul nocesal sela-liirii fazelol lichid-vapori qi asigurLrii,,zestrei" de lichirl iD vas, r'eslectivtimpul de golirt' a soparatorului tlel r r n i rc l r r l ,1, , , la t r i to lu l l i , , , ( f ig.6.9 5i 6.13), in s; r,,, tirnpul necesarseparllii r{,lei rlea dora fazc lichirle,rtemist,ibile cu prima irr cazul eiurlr.xistti, in s.

ir talrclui 6.1 sint plezentirl,cvalolilo :,, r'ecomantlate tle Sigales,[15 ] in raport cu fluxul tle lichid ca,recontloleaz:"r proccsul (debitul rna*sic(,rr," nrai mare),'

Trr r azul itt cat e estr. prezetrtr-r, ..io a doua fazi\ lichidrl, timpul t,u seestimca,zr-r astfel :

-- llenlrlr irpi se (onFidr,r;, .ld .:il00 Fl raportat la debitul masic totaltlc li<rlirl Q,,, respectiv:

Fig.

rbb

6.9. Schcma separatorului \ellical cudinrcnsiunile cClnstntctile.

tn =- 300 -QJt

_vl1"r _ _

_t I'1.r,._"1 -f hnrn

(6.2r)

.- pentfu alte produse, dite.rite tle *pI,Trd se calculea,zi gqAelatria,: . ,

cu alensitatea prr; tlnpul

Caracterlstica

LIDD(m)

letrltimea spaliuluide vapori /t.(m)

A,

. 1,8. 10s1,

, Ptr- Pl

de lichiil care

h^..: hw. + At :

>s> 0,8 sepamtoare

la16'demister> 0,9q seporBtoerecu demistet

. (6.22,)

operatria tlo

tra:1200s.

(6.23)

controleazS,

4Qu't u,

.Oelela,lte c&racteristici geometrioe ale separatorului vertica,I (v.fig. 6.9).reprezintd, cote. impuse. Unele dintre ele sint prezentate in tabeiul6.5 Si in fjgula 6.9. A.lte conBidexaui privind car"acteristicile geppetrice ale

..lgperat_oru1ui, fuadaliei; suportqh-ilor, gtuturilor etc. sint lrezentate doKern [5. 6, 7, 8].

Titrclal 8.s

, : 0oto fl caraetcrlstlcl Impusc,il vetdcal. li

Scparatosreverticale

>0,2 D (minim 0,3m .pentru scparatoarecg dFmisterq. $l mi:Fim 0,95 pcnllusePalatoalc fdrtr ilc-mist'elc

> 0,35 nr> 0,125 m ctDd

nu existi o adoua fsztr licb,id{> 0,1 D clnd eKistio a doua faztr lichidi

(1,1. . .1,5) D

>O,3i m.>0,125 m

nu existi o adoua fazi l ichidl

Aeeste separai,oare se folosesc atit in caznl debit€lbr mad de tictiA'(iTapori, cit qi in cazurile in care numai debitul uuei faze eete foarte.m,,rre (de€xem, plu, separetoarele.ale.piceturi de asfalt Beu r*tina,t din propanul vapbrilezrrltat din evaporatoarele instz:letiel do dbzaslalta,ro). li acoste cazuri.sepa,ratoerele orizontale sint mai economice, Itincip;lul lor dezavantaj

167

consti in spatiul male pc care-I ocupii ill cadrul inst'alatiei. lrr figura 6.lOeste prezentatii, schema principial5, a scpalatorului olizoltal fhr5, dcmist,er'iar in figura 6.13 schema cu demister', qtu{uri ;i rtlrclc cal ttotd istici qt'ovne-trice calculatc sau cote impnse. C-rind sepa,ratoml cste prevrizut cu dcmisler <

la ieqirea vaporilot, '.lcesti trelmi(' sii l'e-prezinte c?.a, 4Do/o (lin sectiunca trans-\.elsaL:, a sepairatolului orizonta.l.

Dup[ Kerns [9 ], calculul aresrtors€paratoan'e sc face prin aceetli met'odii,prozontatii in oazul sepal'atoalelor te,r-ticale : st' talclleazi diamctrul separa-lorului rlupir, salcilta tlc rapori t' l l r'-la,li i le (6.it) ... (6.8) si apoi rliamelrrtlrlupil sarcina tle lichitl cu rela,lia(6.3) sau graficul 6.2 Si se al{rge dian&r-trul cel mai mare cane poate ti rotuniit

Fig. 6.10. Srhonra principiali r sepal'lt-toruhi or izontr l .

(mir'it) cu maximurn 75 mm. Lungimeavasului se calculeazii din (6..t). l)acit apare li cea de-a treia fazir, a s:iste-mului (a doua fazil lichittii), dittnttsiutrilc din r('lati,l (6.11) sar fipJura '{i.2se m[n'sc cu 26 o/o.

I)'in rrretoda lIatkins 120], t,a,lrulul tk'curge astfel:-/. Fh c:llcrLlt'azX parumetnrl rit' fhr-r, I'i,. dill rell,tia (6.0).2. Se calculeazl

-riteza maximil ldlnisibiLi ft vaporilorr r-". llntle

in locul coeficientului clo capacitate, c,, din figrrra 6.5 se ia, un coclici-enf l ' . :1,25 c, .

r*u : rt*(?)"' : r,2s c. (lr-&)"' t,,'r*l (6. !4 )

3. Se calculeazii aria rnirirnir, a secliunii trans'r'clsale a separatontui(,4,)-i, cerutii dc flunl tle rapori, din ectalia continuiti'{'ii :

(,{")-," : Q"./r.,[rn'] (6.25)

4. Din tabelul 6.2 se alege tirnpul nccesar asiguririi rcze-r'vei de capa"citat€ Si se calcufeazri, r'olumul dilr vasul plin c lichid (Ir,). In contbtuare'calculuL sc cfectueazii plin itrcerclri suct'esive, conforrn punotelor ra,retrrmeazi,.

i. Cind vasul separator este plin:

lar :

(A*'"')^,.: (1')-,'/0'2 lm'!]

D^, -- l4(A,,.;-o/zrl1/' [m]

(6.26)

(6.27)

(6.28)

unde, (-4.r",.,),,r" reprezint5, aria totall minirnd' a secliu-nii hansversale as€paratorului. Diametrul vasului n este egal cu i)'!rrr cairo F€ mei poatem&jora cu maximum 75 mm.

6. Se calculeazi lungimea vasului lt:

- V olumul d.in Das plin ou lichiil. V, . -r ' :Tt ; : , j l

168

7. )r, 'n n<(LlI)) .1 3, t'alculllt sc ropotli. r1e la, punctul 4,

^ ConJorrn rnrtrxlologkri dclaliale a, lui Sigales [ti-r], prezr',t]l,at:i de

Surte l1{ iJ; calculul r lecrrr .gc : rst fe l :/. S€

-calctlcaz.;i, tintpul ncccsar. :. l)(,ntm lar.(.ulg.clca lurgintii _r, :r

s, 'patalotnlui de t . l i i r r . l l r r r r r l rk. r i r t ror i :

_ L L. .1, . 1, . . l , t ; I t lp,i , - -

| ^" 4," 4Q,u

ir) car'{r : r-o r{e ctlcnlcazi din t:crla{itr (6.ii), rrnr,lt, r, .- 0r(}t{ po lrR separa-toale plerrizute cu rlcrnistel si 0.o l U.ntru scpalr l oat;e fiii.ri rlenri*i ere ;- I - , , I ' ru '1 i i r , r l in. ar i t - sr . r . l iurr i i l . r r rs i . r . r 'srr l r . : r 'scplr .a lorulrr i , r l isp ' r r ih i l i t( ' l lcula. l l ( ' t Yalxt ' tJr l l (_1 . = .1, . . l ) : , l r t | i : r ser. l i r rn i i l }unsvr.r .salr . i l Selr l -ratorul u i .eqali.

(.u ;,lrr/-t; l, atia din sectiuriea tlansversirli i :l sepai.a_lunl l t l i { l ispor] ib i l i ( ' i r . r . r r la l i r , i r .a lor . i lor ' ( l ig. 6. t | ) .

2. -Sc.

cakrrd.t'azi lirnptrl total rlecosal s{,paliu.ii fazr:lor ,:i asigu}fu.iilezervci de lir.lrid :

(6.2e)

(6.30)[ , . , t6

i l ls := - : .L Xr. ' - - I )2p1 t , ( I - I " \ ;D2p,

4Q 1a, 4Qu"

.,1,1",' 3,t"-_ lJia rlirr serfunet tr.anstelvlli i a scparltomhii disp{}ujhillc i rcrr lat ie i . l ichidului ( r . I iS. f i . l l ) : ?r ic. ( .1,r" , r t r .b i i r r l r .o l r rnr ie. r , r ,*p,u.r i r .n lasl( ' . i l l l l ( 'nt( lu lut (ate (onlroloazi i oper i l t ia ( lo NeparaJ,o i f , , " f r . : r , r ,1 i l tttin ada-secjiullii tr,,n,s1'e.salc a Bepa.atorultri (lisg)llihilit circriialiei lithi_rllltti [-T,," .- l-,, :- -I-.. (.1r"-.4ro)'-l l; _Y,r, _I ,. fra,n(ia din aria, F(,c-Ilunu Lrans\-orsitle a sr.paratolului rlisporribili. peutrrr li|hidul crtI{. sr. aflisub niyelul minim, Iespectil lentrn lichidl dintle nivclul minirn gi ma:im ;

Fig. 6.11. Secli[nea tranB-vers,ali printf-un separator O l

orizontal.

Atr, A* - a,rl,a _segligrlli _llansr.ersa,le a separatorului alispooibili, pentnrfltocul ,,mort" tle liclid fiichialul de sub nivelul rniniml, rs;gpefliv ientrulichittul cuprins intre nivelul ma,xim Fi eel mirfm.

.t

r69

lrt ecur{ia (6.i10), (/rr" se it l locuieqte ou Qr' daoil f luxul dc l ichid c:lre

t)[r";sc[t(' $cl)rltatorul arc o singulii dostinalie, iar dacii nu oste plezclltri

i , a r lona fazrr l ic l r i t l : i , 1t t , : . rs i I , , , : 'Y1. i i , I " + - I r i , :0,911,

dt.orr.r'cctr irr acesl, caz, 1t,,, .- 1;,1 1), ceea' ct' colt'spurltlc unui sectoL tlc certra cr' i lui alirr r.stc apluriutativ 5f( t l in;t.

l)acii ( l in cgaiit irtctr (0.99) so scoltc r-itezit tnaxitnii atltrt isi l l i l ir, r,,,o:

LI "r.D! o,.

+Q,q

.si se faco pt orlusul dirrtle <,y^- tlitr ccrtajia (0.30) si t,,," tl in e'uatia (6.31)'care st crnlicitcazir in L. r'ezrtltit ;

l t )

-;-(6.31)

(0.3e )

I 'J . " r ; l t : a '

r11r.Dpa - - - i1, ; , . . ,

dr urrde :

I 'entru oblinel'ca e-\plcsiei lui 1). se itr lo(rlr ieitc L tl i tt (0.30) cu t \ lnesii ldin (0.32).;i se cxpliciteazri itt D:

I '(r - X,\rD! ?t+Q

'""I'e,tpectrrv :

f " Q,* p. ( I -T, );/) 'zp1

an u^' , =r-, ' u

' ; ' q*

1r_1,13(#r) , , (6.33)

.J. Sc tlan r-tlori arbitr':lte 1)cntlu -\-,, (tltr legulii O,l.i;0,2O; O,2i;0.3{l; 0,3ir) ;i din ct,uit{ii le (6.32) ,ii ((i.3;J) ss ob{itt perechile de valoliI"-,I) cirle satisfiic silnLtltrrD cetirltrlt ' pfirilxl \-il,eza r]Iaxirn5 achnisibiltia vapolilot prin scltirrltor', trralizatca s(.ptli i l i i fazclor' ;i lezerva de licltitl.

,1. (lalculelt'dc rn:r,i srrs nn aY[t rLrpl icop dotL{ lnillalea r-olurnuluiva,sului st'paratot'rii t tl irntrttsitrnil()t' i lpIo\intrlirt ' tl lc actrsttda (, li r).Criteli[l. tizic pt'itrcipal, sperci{it:at in at'est calt,ul, a fost lrnportul (lintr(lluugirmra ;i dilnrctlul nr[ntalei, cr'r'c ltcbttit ' sil tic cu]rius itttre l] 1i ir.Pcnuu un proceit sau o opcr'ati(' oalo(ralc esto posibili, optimizarea tlitnetr-sirLnii vilsrrlui. Accsi lucnt se b:lzeaz:.t pt'Izrptul cir, o dat5" cu sciitlcre* tiitt-rnctntlui scade grosimea rrrirntalei {i ctoflc lultgimoa, r'asului. De '.rcretil,perltrt un volum dat, milrimile,L;i D pcrrtru ctlrc sepalat'orul art' gloutateaminirni reprezintl rlinensiunile oplinre ale tccstnia. Valot'lle lor sc sta-bilest: astfr'l :

- $o rcprezinti grafic petechilc tle la,lori /,-l) tozrdNate ditr coualiiir:(0.32);i (6.i13)pcntm difcrite valori J, (t:urba, I clirr iig. 6.t2);

-_ se reprozint)t grafic pe: rchile de valori L - D rczlaltate dirl ecualia(6.34) a lui Happel [4] (curba,2 din fig. 6.12), oaro lino seama de : a) rezis-tcnla admisibill, 6d, rr lnltcrialul ui din cato rste cottteetionat separa,torul,

1?0

L' : P.D2+ 7,227 l)

(6.34)

(6.3?)

(6.38)

Relatia (6.34) a fost oblinuti pcntruseparatoare orizontale cu funduri elip-soiilale, pcntru care rh,portul clintre dia-rnei,rul .furilul -ui ;i dubiul ind\imti esteegal cu 2 la, 1.

Interseel,,ia culbelor.l 6i 2 dtn figu-ra 6.12 permite citfu€a diametmlui op-tim a[ s€panatorului.

5. Grosimea mantalei separatoru-Itrir 8,, se daleule.azL cu lelaiia:

A-

A":D:yf o

e-* ioe)8 \180' I

t " : x""D-f t : x"t

8",: D:, f r - ""*

j-) (6.qi)2 \ 2 l

D^crd E "o > O,2 D., (de obieei E ,. > O,3 m), pentnl s€paratoa,re

f,trri demiste,r, gi respetiv 8,, >Or4lDo, pentru separatoa,re cu demistetr,oalculul se continui. In .caa conlira,r (II; q 0;2 D,e . rnspeotiv r., 4

r7l

- '

8. Se ca'lcttleazl nivelul minim do lichicl din sepalator l"'.'"' Ciml nu

erist,i o a .tn"* tarn f"Uan, Sigales [15] recomandi i*,' : O,11)oo' dar .ttu

-oi i,i 't in On o, f fl-r m. Cintl tr isie 1i o a tiotta f*zil l ir.hidir' r'olunrul de I ichitl

;i i; i .-i;b ii ir:"ttrt ntini* ( l ',.,") i ' ostimt'rzit din timprrl rle stalionare

t," .: i l00 s, itr raltolt ctl Q,"[15|:

Ii,," .- 300 Qr, [rnil (6.10)

(6.41)

de urrtlr rezttllri aria Ar,rn din seclirlnea, transvelril l l I *lplt" dis

p""iiiifn f*,itt i*tocril ,in,-trt" tle lichitt (pentru rtiv('lnl mittim, v' fig' 6'13) :

('rr rjutot'ul rclalii lor (6.3$) ;i (ti.39) lc clrlculc:lzi [","' 1n aeest ultim

car. norraiu,iotul "ste

frevii).ut la partc* inforio'r't ' ir rii t u ttn dom cu inllfimca

ir" i . r l f i * t i ,a . l icui t iam"trul -Dn eare rezul ta din t .cuaf ia cont, inui l i l i i

*irfi.-riti-i" *'..1i,.'nc,r, dornrlui 9i la c:l clc-al ttoilea tlus lichitl, I/r*:

Y,q: lA'a,n ' r" : ( t#) ' "

tabtlul 6.6 sint lrcztntatediametrele uzuale Ptrntruritu{urile seParatotrelororizotrtalc 1i vcrticale (r'.t is . 6.C ; i 0.13).-

ExemPlul 6.4. l 'c lavirfrrl unei coloane dt' rle-

i1,.,, - l'6,t,lL fn:f I

(6..r2)

I)lamelrtlc uzualc olo gtulurltor sepsleto|leloi orlzonlalc

!l vGrllcalo h luuclie tlc:dladetrnl scpotilorulul [5,Gr7'8,f51

urrde. r,,, rcDrcziuti viteza liuhidului prin dortr ogalir' cu 0,009'-' m/s'- -;.

S; citcutea"e lrivelttl maxim al lichidulrri in septorrlt 'or ('i*"')' cu

relal i r :' hn", - D - I1,, lml (6'{3)

T)in corrsiilerentc de control al rlivelului, ilifelelr!'a LL : h*' - h'^'"

trct-ruic "sil lie de cel pulin 0,35 rn, lospectiv tliametrul separatoarelol oli-

zont e trebuie sri fie dc minimum 0'E m.-". ' i* ,*ut itit"a relafii lor (6.3?), (0.33), (ti.40) ;i (6 41) s-au ncgliiat

totn,r.J" ,i" fluiil din trintturiie etiiisjidatt' ale separatorului' Sc mai subli-

"i;;;];pt"t cI sepr,rntoarelc olizorrtale se 1mn.l1sc,n1:r^c]t o P'lqg n pT-ttl

( t r r lor imat i l l i " ) i 'are s i u;ut t 'zr : ( 'urg( ' re i r . i r iabelul 6 ' j '5 i in f igura 613

iidi-n.ni"nt"te 'cotcle

ntai imporir,nte ii cat aeterist ic ilo impuse p€nlru

asticl rlc sep&ral oltr('. tn .abertrt 6.u

Dianrctrt l lseptlr:rtorului

-I), ln nrl| lm

sorbf,ie-{raefionare din ca-;;';i';";;-i;;toialii -ae ar,- l:l3li ll;l3ii li:$l 3:il3 'ti',lsorl)tic sc obfine un tlur de i.i..to o.zlo 0,100 0,200 >o,4fracfie t'r* irr faztr vapori, 2;440 9,.1!0 1l,1ll 0'2i0 >-o'!

aio '*""i 't., conclens-eazi, lr,o;o 0,'t0r) ' l '?91]

1r'300 >9'!

numai 'etluxur tr necesar i:331i ll:333 ll:i8ii li;133 33:3fracfion[rii, distilatul D eli-mininclu-ss ln {*za vapori (fig. 6.14). Se -crnosc-

urmd'toerele date:a-"tiiti- a" ttistil*t, 1)':zbz-kmrl/h; tlebitul. dc

-reflux, L:630

il;i/h; prosiunea qi 'temporatrt* din vasnl de reflux, l0 b&r' respectiY

L72

fig. 6.13. Sctrema separatorului orizontal cu dcnrllter, dom 9i uoele ca.ractcriitici lgcomelricc

tlO'C ; tlensitatea refluxului la 4ffC ; pr : 420 kg/.mr ; masa molecula,rimeclie a distilatului in fazE, vapori, M,:36, iar a refluxului, .Mr.:42.,factorul tle compresibilitate a alistilatului, Z:O.$8; separatorul so vaconstrui alintr-ur ot€l I{e cu rezist€nt& admisibili o. : 140 . 100 N/mr ;coeficientul tle rezisten!.i a sualurii, 9, : 0185 (ileci se face o racliog.atierepar{ial ) ; aclaosul ile coroziune, s" : 0,003 m I separatorul se ya construifdr[, alemister.

Calculul sc va fac€ prin metoda Wstkins qi metoda Sigales.n6:olooreMetoda lud Walkins. So calculeaztr paramehul tle flux, -F1o, rlin (6.9) :

0ro : 630' 42 : ?,8 460 kg,/h; Q*:2A2.36: T 272Wp

PM. 16 .36:26,2 '!rglm"

zRT o,EE . 0,083 . 313

_ 26 460 / 25,2 ),,. _ o,asnb: -7fr2 'l-+zo I

lin figura 6.5 rezulta co : 0,048.Se calculeoz[ viteza msxirn[ admisibili, o.o, din (6.24) :

L',l3

r

- 0,08 rn3/s; (,4,).,": +9 == 0,J37 m'[,23725,2 .,3 600

Fig. 6.14. Scherl)a condeD.sirii lmcliei Cal de la vtr-lul uBei coloan€ de desorb-

li e-fracli oBa.c.

Din tabelul 6.2 :- factorul cle instrument : 90 s- factorul ale calificaxe : 240 sAtunci :

/, : (90 + 240)-jsj60- : i,775 m3420 . 3 600

Se oalculeazi aria totall miniml (-4,,,.1).,rr,, din (6.26) li ttiametrulmilim, D-,., rlin (6.2?) :

, l ' t2?(a, ," , )^, , : C+ - 1,68bm,; , - . . : ( t^ t lu l t

l ' " : r ,46b *tr,Z \ 3.14 l

Se calculcazii, lungimea 1, a vasului :

L 1 '5,77i

. J.43 rn3,14.1,466!

Se obselvS, c5, raportul LID :2,34, deci este mai mic ile 3. ln acest9a?,.9alculul se reia cu o valoare mai mare pentru timpul ale stationaJe aIichitlului i!. vas,_respectiv pentru 7,. DacL se considerfun timp rie stalio-nare cu 50o/o mai mare <Iecit cel inifial, atunci :

l'r : 1,5 (e0 + 240) #ffi

: 8,66 mr

_ 4.8,66L:- :J. I* m

3,11 . 1,465'

L 5,14: o..) 16,

D 1,465

Din ecuaiia (6.25) se calculeazi, aria minimd,, (-!,n),,,, :

26 460 ' . : ;

25p

25 W.--- :2.587 ni.420

t[

r, - r00.0,r58ffi.

- P€ntru Xo: OP,

, :1,13((7 27213 ffio

A J58 ' 0,25 ' 2rt,2

7 272

i . i j '1 t

j , . . r , l . , i

- $entrri"r i , , . : i i

x, : o'30 i

)"': r,ooe -1,,

. ; l , ;

; ; . , i r

tffi

-. Ilepr,cmntinal grolic pereohile de valori L-_D;. reauttd, crir.ba I din

figua 6.15.

- Din ecuelie (6.34) se ca,leuleazi , pentru valorile rliametrului Il ro_

zultate anterior:- pentru D : 2$18 m

- 16.L05.2.O782

, 0,01616 (2.140 .10. . 0,E6-16 . 105)'+1,227.2,078:4,359m

Ftg. 6.15. V.r.t*tie lungimiiv$uhri,.c|r dhlrctrul l!

c|'rrl-eremplulut 6.4.

1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2"2Dione trut seporotorutui ,n

-D : 11799 m

16.105 . 1,?99'lyazl .1,?99 : 3,66.3 m

L:

0,01615 (2.140. 10t. 0,85-16.105)

D : 11609 m

16.105 .1,6092+ L,227 ' 1,609 = 3,059 m0,01615 (2.140 .100. 0,85 - 16. 106)

- pentru D :11469 m

f . -16.105 .1,4693

+ 1,227 .1,169 :2,707 m0,01615(2. 140 .10c, 0,85 - 16 . 10!)

- Pentru

L:

- pentru

Roprezontlntl grofic gi acosto perechi.ale ralor{ L-D, rozultf curba 94ln figura_6.15. In-torgectia color tloui curbe conduce la fo Do, : l,6l mSi la yn &r,= 3^,3,respectill le un ra,port Lo,lDo, :8,8A,64"1 2,0; d;imai mic alecit B. In unele cazuri, punctul de in'terc;cUe ai ceior doua <iurbe.care corespunde unei greutdfi minime a neparatorrilui, conduce la la ra_port (I'/D) optim din acest punct de vedere, mai mic ale A. Din rnotive tlclezepqe (<lou6 reazeme ca,ro trebuio plasate la o distanll de cel pufin{,S ̂ -D_

jnne ele.gi le o distanJ,S, tle extremitatrca sitinikk!,'a, eepa,ret&uiuide O,?5-m), .ee ia rapontul LID>S,O (de ere4aplu B,l) gi in are6st caz, ttincurba 7, prin inc€rctrri succesiye, rermlt[ -D,- f ,46 m qi L:1,6 h.

irg

5,0

1.,5

4,0

3,0)q

2,0

E

It

e

BIBLItIGR.{rIE

t . FAIR, J. R., PetrcL Chem. 8n9.,33, 10, 1961, p. 45.2. FAIR, J. R,, $i IIATHEWS, R. L-, Pettuleum Refiner, X7, {, 1968, p. 153.3, FRIEDM.A.N, S. IL ti IIURTHT\, J. W. C/rem..Cng,, ianuari€, 64, 1961, p- tS7.4. HAPPEI,, 1,, Chem, Prccess Economi.s, John Wilcy, Ncw York, 195E, cit. 16,5. I(ERN, R., Pelroleum Rcfincr,37,3, 1958, p. 136.6. I{ERN, 17., Petroleum R€lin.r, J9, 2, 1960, p. l3?.7, I i I t I tN, R., Petrcleum Rcfir)ct,39,12, 1960, p. 139.8. IitiltN, R., I'eIrcleum Relin?t, 40, 5, 1961, p, 195.9. IiEltNS, G, I)., Pelnleun) Rclinrr, 39, 7, 1960, p. 168.

10. [IARINOI(], V,, Autonatizarea pmceselor petrolicrc !i pctrochimice, Inslitutul de p€trol$i (;aze, Ploicsti, 1972.

11. NEIIIEYER, Il. li., |Illdro(atbon Prcccssing Petroleum netiner, 40, 6, 1961, p. 1S5.12. nOBl', l. \t., Dislilarc-fradio arc, Editure ?clintcd, Bucure;ti, 1963.13. SCI IEllIAli,

^. D., ]l ydtu.arbon Prcccssing Petnleum Rctiner, ;12, 10, 1963, p. 165.

1{- SCttFlIll-\\, 5.. 1).,IIlJdrocarbon Ptucessing Petrclcum Refiner,43,5, 1964, p- 1-o5.15. Sl(; , \ I- l is, 8.. Chem. I ing.,3, 1975, p. 157.16. SO.\ltD, S., l,rocese hicltodinanice, Editurr f)idactici fi Pedagogici, Bucure;ti, 1979.17. STIIATL'I.I. C.. Purifitnrco ga:elor, Dditura $liiirlifictr $i Encicip;dlci, BucurEtti, 198,1.16. STtf,\TCL-\, C., Fratlionarco, f"incipii ti nletoalc de .alcul, Editurd Tehnici, Bucure$ti,

1985.19. 1IR-{N, C. +i STIIATUL.{, C., Procese (liluzion:rlc de sepamre, Institutul de pctrol Si cuze

Ploiert i . 1979.20. \1'.\.TI(INS, R, N., Ilgdncarbon l\'ocess[no,4G, 11, 1967, p. 2i3.21. YOUNGIjIt, ,{. S., Cianr. Jing., mai, Ce, 1955, p, 201.22. YORI{, O. I{., (fte'r. I.:ng. l'togrcss,50, 8, 195.1, p. 421.

ka.

J. rxu lixsloNAnr.).r r)riMrsrltlllrlort

I)upil ( 'ul)r s-a ari itat, r ' i lst ' l t 'scpntittotltc t le fazc (,,tho (htlnIs") \au1-irs(,lc seplLlrtotlc rlrr picr.rtut i (,.thc ktrrxl<-out t lI 'urtts") au roltt l, i tt plitrtulr ' irr l, drr a rl irnit lra lttt l 'nirl i l t nu't ittt i tt ' r lo l ichirl ; i , i lr nl tkri lelt t inrl,rkr l l asigru * r 't zcrva tle l icl l i( l lx)rtrlr Iollr l){l,rc. l. lvirlt ' tr l ci i i t ' trtttnl"tri} entrca,rrico pot l i rnult ttxlttst ' in vaselt ' sepali ltoate s'.t tt l i t, r ' i ttul t:oloa,nelort1e fi acliotrir,t 'r ' qi alrsorb!,ic [-t, i ], ttacit ( 'eslea se opercazit lt l vittrze tnu]tntri nrici t l t 'cib l i tcza rr.r '.tr inlf tt l trrisi lr i l ir a vupoli lr l i tt sectittttcl l i l tet ' ir

[. i , i , 6l si dacri st, asigulri tttt spttitL l i trtrt de vtpot' i nrrl i ln[r '( ' r lc'.rsrl]r l l ll ichirlulni rl in lasrrl scpalatol sau 1a l irful rrrloiruci (rlcrrsnpl rr t?rl{ 'r 'ulriI - I ig. i.1). l icrlrtct 'tt 'a r. itezt,i r-l1rot i l0r ttc ittsi t ' l t { ' foc1 ( tostol'( '11 (l inr{rt-

Fig. 7.1. Pozi l ia dcnr is loNlui la vhfu ] eolotDc i dc t l : rc l io)ra ( / ) s i a lsorbl ie (r) .

siunild \'&sclor 5i l r:r oattelur', r'espectiv a ilvg,si,iliilol', iar', in cazul coloa-nclor dc f12s!i6rra,ro fi absorbtie, sci-rtlelra cficaciti!i i rle contru.tare at'aierului 1i tr, unrplutulii [], ;, 61.

Pentnr clin nalen, lliciitruilol do licltitl attlrcrra1e mct anic tkr flurulgazos, litcratnla [1, 3! 7, 8] Iecomandi, ditcrito sistenre :

straturi de umplutuli frit'rnitte tlin ittt'le llaschig sarr PalI cu iruillimidr) 0.6. . .0.9 nl :

178

0em ister

Ref luxul L

0rsi i lotul

Tdler ' .r l 1

Tcleiu ( 1

:-- pl;ci subtiri alsezate iub forrna unot jeluzele pa{iai deschise ;- rna,{c scpalatoare Ce tip saltea sau taurpon (detnistere), confeclionateclir. sirmi tricotati (tle olel inor. de cupru. de aluminiu, de rnonel) saudin fibre de sticlit. de poliFopileni. de politetratluoretileni ctc.

Dintre aceste ilisgrzitire deo,rebit de eficace si ecorromice s-au doveditma,qolc sepalatoare de tip saltea sau tarnpon. cunoscute gi sub nnrnele dcdemistcre (fig. i.9). -\('eite s€Frr-atmre Ilot realiza o retinere a fazei lichidc

Fig. 7.2. Secl iurr printr-un demister.

antrenatc rrrecarric in plopor'lie de peste 96%, cu pierileri de presiunerelatir. mici (sub 250 N/m'?). Astste avantaje explici larga aplicare a accstorilispozitir.c ale separare la sistemcle gaz-particule fine de lichid (sisteme detip ceat[).

Yiteza rna-riur[ admisibill a gazului pdntr-un astfel de dispozitiv,cind acesta este monLat orizontal, se calculeazi, cu relalia Souders-Brorrn(v. ec. 6.5). unde c se ia egal cu 0,08:

(7.Ui.,,," : o,os (* -.)"'

Cocficictrtul rlg capacitate, c, depinde de viscozitate, de tensiuneaBuperficiall, de dirmrnsiurre:r piclturilor qi de in,,l!i[rca dc degazale. Dx-1lerieula, a aliitat ciu vtloarea rniniml a cneficientului c este 0,035 , iar

r79

valoa.r'ea mariimi 0,14. De regull5 se recomandi, valori intre 0'08. ..0,11+Tot experimental s-a constatat cd,, in cazul folosirii tlemisterelor tle tipKNIT sub presiunca atmosferici, viteza gazului nu trebuie s[, fie superioaridomeniului 4,0 . . .4,6 m/s $i nici inferioarl, dorneniului 1,0 . . .1,6 m/8.

tn cazul irL care masa scpatatoare este amplasatir, vert ical (cazul unorvase separatoare de faze), 't'iteza maxim5 admisibil:L so consideri a fi ?0%d.in valoarea oblinutii cu ecuatia (?.1).

Datele experirnentale au ari,tat, cle asenenea, cir, cficacitatea de se-parare depintlc atit de witeza gazului cit gi de conlinutul de Iichid al aces-tuia. Astfel s-a constatat ci, o elicacitate cle separale ridicat5, se ob{ineatunci cincl corrfinutul tlc lichi<l al fazei gazoase este mai nare de 0,01kgim3. Aceasta inseamni, c[ pentru buna funclionale a demisterului ostenecesari eristen{a unui con{inut minim de lichirt in gaz pcntru a asiguraumectarea suprafelei masei separatoare gi a permite formarea picilturilorcle lichitl de tlimensiuni mai ma,ri, ca,r'e sL ducir, la sedimentarca lor subpropda greutate. $a constatat, de asemenea, cd, eficacitatea de sepalaxeeste mare atunci eintl diametnrl particulelor cle liehitl, do, este mai ma,redc 5 pm, ln cazul unol sistemc cu piclturi foarte fine (d, < 5 gm), sepa-Iarea $e poate realiza prin folosirea a doui, demistere montate irr serie.

Curba de elicacitate din figura ?.3 aratii cd, in cazul maselor st pa,ra-toare rle tip KNIT, ra,ndamentul (eficacita,tea) de separare a licltidului

x

:

toefirienlut de copociloie r,,n/sq

2315 6Vitezo vopo. i tor , nrs

b

Fig.7.3, Vartatia elicacitdlii dc separAre a lichidului cu coefici€ntul de capacitate (a) ti crr $tczagazulul ln s€cliunealib€ri (D)pcntru demistcre detipliNlT: I - tipul9030 Grtr'/SS ; I - Upul

9030iSS; 3-t ipul 9r ,36/SS I101.

antrenat este constant qi ega,l cu 99%, pe un domeniu foarte larg al vitezeigazului. El insi ru este la fel tle mare pentru sarcini mari de lic.hid antleriatqi pentrri particulo cu dimensiuni mici gi neuniforme. In a,ceste cazuri,eficacitatea se pbate imbund,t6li.prin montarea demisterolor in s€xie. Deasemenea, eficacitatea depintle gi tle tipul clemisterului (fig. 7.3, b).

Pontru coloale cu diametre mai nari de 0,3 m, masa s€par&toane semontetuzh pe ba,re de susllmre, ca,re insi tlebuie s5, ocupe o secliune citmai mic5, din secliunea de curge,re a gazului (v. fig. 7.2) ; pentru coloane

* ChA $chidul are o viscozitate.maE, iar sarcinile de lichid antrelat slnt ridicatc san clndIichidul cste l@rte murdar. valonlta coellclentdlul c ac reduce. Valori scrzut€ ale lui c sc r.t-kdtraDdl ti ln caznl clnd tcnsiun€a snpe icial5 a lichidului este sclzuti.

180

ctr diamcu'e nrili ruii & aN r, n t|tirr:r.Bre !€ poat€ monta (lirect,firir aiutorll a(F.I.. Lr- l- lJ ir pezentatie principalek, carnclteristici ale na:clrr *;-rr'+ r*ir*l romi neas^er.i, iai in tabetele7 .2 Si 7.3, ale n*{lr .qffi; Sff. f,(}tl{ :i IORK.

' l ' th. lu l 1.1

{:.-rr-

-J-Er - *i.ati" mnr:incasr:i

|.atr- -d

tlt

tip'.r:'

.L.a$-. l lr!!!ic,, .bi - - ' r - i - ;

.*1 ,ri.ri iI rotr |cni i . le ut i l izare

: i:.r

--,j.i

l,r+

f , , !

a-1

- :

t$

I}

\ Ia lcr ia l

:i..

dr

- , , - ! i . Oper:r t i i s imple. . l Inarc

\ i r temc l ichid-\ ' rpor i cu>,. . ! r pa icule sol ide ln suspcn-

rrc sau Pt marc, ' . ! ' r qDcrnl i i curentc de scpa-

Separ i r i d i f ic i le (hidro-> ' r . ! : ] carbur i )

:epsr i r i forr tc di f ic i lc>'r-st i (S! icol i . arnine etc_)

lbnloni i ( lc r t i l iz{re

l l2 Lu \ i t ( ' r r n lar i t i p icrdcr i nr in inx, de

l lO La \ lscozi l i l i n:rr i a le l ichid tNi . .on-! inut redus dc inrp r i th l i , \ ' i t rze Drr ir lc { i lzulrr i

l r ._) I )entru opcral i i cr t rcr i tc ce nect 's i t i r ef ica-ci l i l i mar i

l !x): l : l l ) Pentru part icule foarte nr ic i s i ef icaci-

lar l i Ioartc nlar il;(, ilr procese ctl vapor.izarc si traclionare1( l ; Pentru ef icaci t i l i foarte mari de acpa-

195 l -a s ist€nc cu coDdif i i grc le d€ hErrr1,15 Pe tru s isteme obi tnui tcI l i I 'e | l l ru et icaci t i l i rnar i $ i p:rr t ic | | ie t ine

antre at€10o l 'entrr l \ ' i t .ze nar i ) i eondi l i i d€ mur-

dir ie

'np l . , j t€ -- ! - ' r tEd , . > ( ' -6 rn s i t ip rampor . . f . . r t t l r l _D. < 0,6 nr

Tabet t I .af.tr..r?ri.ricit" nr*r.lor s.tamri)err d. ltp It\tT tZ & 9, lot

l.'){)

2rr0

2j l t

3t_)t)ril r(l

t t { } : l t1_,ixtl

,9033903090:,1)- L-2

9036

Olcl inox

Idenr

Idcnr

Idcmldrnr

ldcnrI(len1

ldcmIdemldem

Idern

sPcci - lzitatcafici. I a

l50 l r , ! r$ l l

2rU 0,986

265 I t ,982

3.-'o O, {)i6;0r) o,9;{ i

1 (';O (], {},')r ; ' lO 0,97_.-)

. t()r I o.1r; i)30r) 0.$u1{; 0, ! l r

290 r l , $8;5

181

r1

tabelul 7,2 continaare

1 I 2 3 i 4 ]s I 6

4530

4536

9036 GN9048 GW9O3O PPL9O3O PPLs048 l'PL90,18 F'El'

200 0,9875

150 0,99

150O 0,9: i1000 0,95

815 0, g:)500 0,9s365 0,97815 0,94

Idem

Jdem

ribri de sl icl l

Pol ipropi leui

Teflon I.l-P

' l 'abt lul 1.,7

D{l! r nl)aralive lntre ilurrite tipuri ile demisterr (Tf,ItXItf Is(JlrN Irln dcDl lllsTlan Dlrrtl\i,\'roRs) [I l]

Car{ctcristicilq mase}or separatoare Tipul

1o0 I 'er t rn y i teze mari Si l ipsa condi t i i lorde depuDcrc de rnudir ie

; : ' I 'enl . ru picrdcr i | | r in i | l r r de presiune

$i condi l i i dc murdnr ic195 l )cntru ceat i foartc l iDi135 I 'cntru ceal l t ind

75 ljenlrll cealil alc acid ;i pierdcri minime45 d€ prcsiunc: i i

125 l lentru cohdi t i i lor c corosi \c

IiochI'I,EX I \I F:SI ITiI

Iorkl) FtNIS t ' t i l i

Derjsit:rtcd,

192t'121441'18,110,8112806l61

377361

4f,9213

1i '7410402

112044210i4310*3260+6440r5:|10*!r: t10*22121.*2114**+

97,697 ,7gti ,298,498,5$9,6$0,( l07,097,0

42143r:1266.14531931221241

+ I) in plasl nrct : ic i r : . ,d iD lcf lon ; , l i ' *d in pol ipropi leni

I,cntru prirncl' cinrri tiprLri (le nrav) \epalatoalc din tlbelul 7.2, picr-clerea dc presiun('prin stlabul dc m*sr"r, separatoaro se po:ito ca,Icula curelalia:

AP: l:.,, p,rl ( i .2t

unde : AP - pierderea de presiune, Nim" i p, - densitatea vaporilor,kg/nr3; r - vitcza valorilor, mis; k, -coeficient de fonni care line seamade catrtitatea rnedie de lichitl antrenat de gaz qi de grosimea mas€i B€pa-ratoare, cuprins5, intre 0,1 qi 0,15 m (tabelul ?.4).

ln realitate, pieralexea de presiune depinile nu numai de viteza vapo-rilor, ci ;i de sarciua rle lichid primitl, preetm fi tlr: tipul tle dcrnister

L82

suPlllt!^ | r'nr,,,,.'urspecl lc! , | , :L^" nil;i-;-' 1 tito. e"

Tabclut i . r

l { , ;1! t .921,629.449.o

ln figura 7.4 este pr'ezentatli l'aliatia pierderii de presiune cu r-itezl Ya lo-

rilor ;i tipul de tlt'mister', iar in figura ;."i. .t'tuirltia pierilerii tle plesiune cu

\iteza vaporilor fi salcirla de lichid primitri.

150200'271)35(l600

0,1. . .0.1iI ( lcnll { le rldcnrldenr

Fig.7.4. \ 'ar ial ia picrdcri i ( lc presiunc c.titeza \-aporilor pcntN lrei lipuri dedenristcr k\ lT: t - t ipul 9030 GW/SS::- t ipul 0o30,ss i I t ipul 0036/55 [10].

l . jg.7.5. \ 'ar ial ia pierderi i dc presiunc culilrza \aporilor pcntru dilerite sarcini delichid primite de un denrister dc tipul

ESI.I-421 : t- / , : 4 560 kg l ichid/m! h;2- J, :78() kg/mlh; J - I :E0 kg/m'!h ;J -- dcmister us(:at (h toate cazurilegrosinrea denlisl rrului a fost dc 0,152 m [8]).

I)coarect' corrtliliile clc ttpelare ale rtnui dPrnister sint toalte difelite,

pctrttu irlegor'a lui st' recoruantlir ca ghiil urmitoalele tlei caracteristici:

. ' - culba tle r aria{ ie a litezei vaporilor cu sarcina dtr lidrid primitzi (fig' 7'6) ;l ' . :r - curba dt lalia{ic a eficacitl1ii de sepalare cu liteza \.apol ilor (fig. 7'3);

- culba dc rarialie a pierderii tle prt'siuttc t'u liteza vaporilor'5qi cu sar'-

c ina de l i th id pr inr i t l ( f ig ' 7.4 q1 7.5).

I'ilorile cmtl(lcntufrli trr din .ctrrlir (7.:l

In i l l imea m:Lsci

60

50

a

10

2345

' :

10

I

6

5

I 1 5 676910Vrl izo !oporr tor , m/s

183

Exornplul 7.1, S,i sc ca,Icult'ze urirr, tliunt,tlul ;i pierdtrrea dtr ?resiunela o rtrasil sepa,ra,toale de tipul KNIII-150, carr,si sepale apa antrenat[ditrtr-ttn flux dc ltrlr:ri. Se cnttosc rrttniitoiltelc rlatt' : rlebitul de vauori.

-,) 500Sorr inJ

Fig. 7.6. l )cpondur l .a r i tezci vapor i lor dcsarcir ta de l ichid pdnr i l i ( le ( lcmistc l l l0 l :I - I iNIT-g0:,7i SS; i . l - l iNlT - 003r) jSS

"l t : ,1 r t l t t i r le nla. i s lpalaloi l lo:

2.8 rn't/s I ttrrnpt'r'atrtra, 121"C; Iresi-rrnca, 2,0i bar'I rlimtnsiurrer, picirlurii,lrai rnttt de 10 rnicr'oni i rlr oristlpaltirulc solide in lichitlrrl l,ntrenat Itletrsitatca lielidului, 9l,l l igi m3 ; den-sit rrtca vaporilor, 1.16 k9/nrt.

lle:olt'ureS, ' r ' l t l c t t l r ' : t z : r \ . i l r .z:r r r r , r t i r r t t i

:uhrlisil)il i{ cu lelal ia (7.t), t 'ottsidelirr[{ f = 0,101 '

/ ! r l l I rA\ lt l , t i , ; l " " I -\ r . l0 I

: 9r9{ rnis

Sc crlcrrk'rlzii o litrzi ro:r,llr t' avirpolilor'. izll lllui rr"t iir ;i diarnr.Lml

1@ r5S 2m0 2500 lmode lrrhid pf lmil6, kg/ hri2

t : 0,?5 t',,, : 0,?ir . 9r9tr : 9,2$ Irls

, : ,i;:

:,,228 m,, , : (\|,1a)'j' :1.:)io ,'

l l t cc(r i lrelal ia fT.:l,l

c() plivofto pield(x'('& {0 presirLrrt,, rl,r'ciuitl sr 0alcrrltazir cttun(l{' l,, : 14,? (r'. talltlul i.l ) :

lP == l1 '? '1,1{ i 9 '9S: i .= t i3,6 - \ l rn:

IIIBLTOGIIAF'IE

( tJ, IYI i t t , I . ) . D., I ) i f lusionql Scptual io,r Pro.ess.s. . Io lu \Yi le) , So,rs. I r ( . , Ncw York. l9C6SOlf i l i , S. , Ptoest hidrodinamice. I . ld i tum I) i (Lrc l ic i r s i Pedngogic i , l lucurost i , 1979STlt\USS. \Y., hdasl.lal Gas C/?.r.ri/rg. llcrgamon Prcss, \ew York, 1966Sf ' t iAl ' tJLA, t : . , Pur i f icarea ga:. Ior . , t jd i tura i t i int i t ic i ; i Encic lopedic i , IJucurf j t i , 1981.SlfiA'lf rr-I, C.: F.aclionarca, p n ipii ii mclode de calcul. Ijditurr 'lbhnici, })ucurctti,

1986.' l : \ I l r \N, C.. STIIAT[JLA, C., Proccsc di fuziotrale de separare, vol . 1, l rst i tutut de I 'c t ro l

si G.rzc, t'loie$ti, 1979.YORI{, O. tt., Chem. Iirlg. l'rogre.rs, ;0, 1951, p. 421.YORIi, O. I I. si I'OPPF:L[,, E. \\r., Wirc :Iesh Mist F]limiDatori. lrrcscnted !t the A.l- Ch. E.

\'-th, Nttional trIeetiDg, Buffalo, 1963; Otto I{., York, Co, Inc. West Orarge, New J€Ney+ + * IiDit Mesh Limited,36, Yictoria Street, I-ondon, S. W. 1.

* + * l t r i t t r lesh l - imi ted, ( l lerncnts, l louse, Surrcy, Cft 2()Y Y, l jDgland, GA,| + * IllJdro.at botr l'roc'rsing, g, 1984, p. 16-

t .

3.4.t .

6.

7.8.

9.1{)1l

' - -1

r l

,aaarl l l ta. .

l laa.f laa. .f r a. . .

l f la l .: l r a. I: l r a. I

:l:l::rlk:I taf | .

l t Il t

l rI

r ll r

l ra

al la

I t .aa

aa..laa.r

a.a.laaa

l latI - : -

afa. .l l t . r

l la l . .t laa. .

l l -

a. i .

alal

ala-

Let 17 5O

f latr . .