Was sind die wichtigsten Schritte und Annahmen für die Massen- und Energiebilanz in der Destillationskolonnensimulation?

2 Wenden Sie die Massenbilanz an

Der zweite Schritt besteht darin, die Massenbilanzgleichung auf jede Stufe der Säule anzuwenden. Die Massenbilanzgleichung besagt, dass die Masse des Materials, das in eine Stufe eintritt, gleich der Masse des Materials ist, das die Stufe verlässt. Für eine Destillationskolonne bedeutet dies, dass die Masse der Flüssigkeits- und Dampfströme auf jeder Stufe gleich der Masse der Zulauf-, Destillat- und Bodenströme ist. Sie können die Massenbilanzgleichung für jede Komponente oder für die Gesamtmasse schreiben, je nachdem, welchen Detaillierungsgrad Sie benötigen.

3 Wenden Sie die Energiebilanz an

Der dritte Schritt besteht darin, die Energiebilanzgleichung auf jede Stufe der Säule anzuwenden. Die Energiebilanzgleichung besagt, dass die Energie des Materials, das in eine Stufe eintritt, gleich der Energie des Materials ist, das die Stufe verlässt, zuzüglich oder abzüglich der Wärmeübertragung. Für eine Destillationskolonne bedeutet dies, dass die Enthalpie der Flüssigkeits- und Dampfströme auf jeder Stufe gleich der Enthalpie der Speise-, Destillat- und Bodenströme plus oder abzüglich der Wärmeabgabe des Kondensators und des Reboilers ist. Sie können die Energiebilanzgleichung für jede Komponente oder für die Gesamtenergie schreiben, je nachdem, welchen Detaillierungsgrad Sie benötigen.

4 Gleichgewicht annehmen

Der vierte Schritt besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen der flüssigen und der dampfförmigen Phase auf jeder Stufe der Kolonne anzunehmen. Gleichgewicht bedeutet, dass das chemische Potenzial oder die Flüchtigkeit jeder Komponente in beiden Phasen gleich ist, was bedeutet, dass die Zusammensetzung und Temperatur der Flüssigkeit und des Dampfes durch eine Gleichgewichtskurve zusammenhängen. Die Gleichgewichtskurve kann je nach Genauigkeit und Verfügbarkeit der Informationen aus thermodynamischen Modellen oder experimentellen Daten abgeleitet werden. Sie können die Gleichgewichtskurve verwenden, um die Dampfzusammensetzung aus der Flüssigkeitszusammensetzung oder umgekehrt zu berechnen.

5 Lösen Sie das System

Der letzte Schritt besteht darin, das Gleichungssystem zu lösen, das sich aus den Massen- und Energiebilanzen und der Gleichgewichtsannahme ergibt. Dies kann durch verschiedene Methoden erfolgen, wie z. B. analytische, grafische oder numerische Techniken. Die gebräuchlichste numerische Technik ist die iterative Methode, bei der Sie mit einer anfänglichen Schätzung für die unbekannten Variablen beginnen und sie dann aktualisieren, bis sie zu einer Lösung konvergieren. Die Lösung liefert Ihnen die Werte der Flüssigkeits- und Dampfzusammensetzung, Temperaturen und Strömungen in jeder Stufe der Säule.

6 Hier ist, was Sie sonst noch beachten sollten

Dies ist ein Ort, an dem Sie Beispiele, Geschichten oder Erkenntnisse teilen können, die in keinen der vorherigen Abschnitte passen. Was möchten Sie noch hinzufügen?