Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-07-25 | 235 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Данное определение зависимости получается благодаря графикам и данным аппроксимации, которые мы получаем в расчетах.
Графики зависимостей коэффициентов парного взаимодействия от температуры, для систем этан – пропан, этан – н – бутан, этан – изобутан, представлены ниже.
Рисунок 8 – Зависимость КПВ от температуры для системы этан – пропан
Таблица 3 – Данные для системы этан – пропан
T, K | Точное значение КПВ | Аппроксимированное значение КПВ |
310,85 | -0,001 | 0,0095 |
322,01 | -0,007 | 0,0274 |
333,15 | -0,004 | 0,0219 |
344,25 | -0,002 | 0,0222 |
355,25 | 0,004 | 0,0153 |
Уравнение зависимости КПВ от температуры, для системы этан - пропан:
(22)
Рисунок 9 - Зависимость КПВ от температуры для системы этан – н – бутан
Таблица 4 – Данные для системы этан – н – бутан
T, K | Точное значение КПВ | Аппроксимированное значение КПВ |
303,3 | 0,013 | 0,0143 |
323,3 | 0,013 | 0,0092 |
343,3 | 0,008 | 0,0116 |
363,5 | 0,0251 | 0,0239 |
Уравнение зависимости КПВ от температуры, для системы этан – н – бутан:
(23)
Рисунок 10 - Зависимость КПВ от температуры для системы этан – изобутан
Таблица 5 - Данные для системы этан – изобутан
T, K | Точное значение КПВ | Аппроксимированное значение КПВ |
310,85 | -0,022 | -0,022 |
344,26 | -0,02 | -0,021 |
377,03 | 0,02 | 0,021 |
393,7 | 0,059 | 0,058 |
Зависимость КПВ от температуры, для системы этан – изобутан:
(24)
Для этой аппроксимации необходимо было решено использовать полином 2-й степени, так как данный полином довольно близко описывает изменение коэффициента парного взаимодействия от температуры. Из полученных графиков зависимостей КПВ от температуры: 2, 3, 4 можно увидеть, что качество аппроксимации для систем этан – пропан, этан– н – бутан и этан – изобутан практически идеальны, так как рассчитанный показатель аппроксимации для R2 близок к 1. На графиках можно заметить только один минимум. Показатель аппроксимации для системы этан – н – бутан несколько ниже, что нам показывает показатель аппроксимации R2 =0,79.
|
Для найденных значений КПВ мы должны рассчитать относительные ошибки расчета – Funk. Чтобы в дальнейшем сделать сравнение с аналогичными показателями, для стандартных значений C12.
Таблица 6 - Сравнение ошибок расчета при стандартном и переменном КПВ по веществам этан – пропан
Переменный КПВ | Сij=0,005 | |||||
T, оС | Funk1 | Funk2 | Funk | Funk1 | Funk2 | Funk |
37,7 | 0,0044 | 0.0146 | 0,0095 | 0,0086 | 0,0414 | 0,025 |
48,8 | 0,0203 | 0,0337 | 0,0270 | 0,0061 | 0,0719 | 0,039 |
0,0408 | 0,0030 | 0,0219 | 0,0131 | 0,0311 | 0,0221 | |
71,1 | 0,0313 | 0,0130 | 0,0222 | 0,025 | 0,0259 | 0,0254 |
82,2 | 0,0117 | 0,0189 | 0,0153 | 0,011 | 0,0198 | 0,0154 |
Из данной таблицы видно, что по всем точкам температуры нам получилось добиться снижения средней ошибки расчета.
Таблица 7 - Сравнение средней ошибки расчета при стандартном и переменном КПВ по паре веществ этан – н – бутан
Переменный КПВ | Cij=0,01 | |||||
Т, оС | Funk1 | Funk2 | Funk | Funk1 | Funk2 | Funk |
30,15 | 0,0076 | 0,0527 | 0,0301 | 0,0064 | 0,059 | 0,0327 |
50,15 | 0,0129 | 0,0176 | 0,0153 | 0,0163 | 0,0206 | 0,0185 |
70,17 | 0,0083 | 0,0301 | 0,0192 | 0,0119 | 0,027 | 0,0195 |
90,41 | 0,0166 | 0,0337 | 0,0251 | 0,0232 | 0,0433 | 0,0333 |
Таблица 8 - Сравнение средней ошибки расчета при стандартном и переменном КПВ по паре веществ этан – изобутан
Переменный КПВ | Сij=0,01 | |||||
Т, оС | Funk1 | Funk2 | Funk | Funk1 | Funk2 | Funk |
37,7 | 0,0093 | 0,0723 | 0,0408 | 0,0173 | 0,1822 | 0,0998 |
71,11 | 0,0414 | 0,0162 | 0,0288 | 0,0148 | 0,0963 | 0,0555 |
103,88 | 0,0351 | 0,0283 | 0,0317 | 0,0444 | 0,0235 | 0,034 |
120,55 | 0,048 | 0,0254 | 0,0367 | 0,1459 | 0,0126 | 0,0793 |
Из таблиц можно заметить, что почти по всем температурам нам удалось добиться уменьшения средней ошибки расчета, причем в некоторых температурах снижение ошибки происходит гораздо больше чем в других, но тем не менее мы получили снижение ошибки.
В таблице 9 показано снижение средней ошибки расчета по всем веществам.
Таблица 9 - Сравнение средней ошибке по парам веществ
|
Пара веществ | Переменное КПВ | Постоянное КПВ | Уменьшение средней ошибки, % | ||||
Funk 1 | Funk 2 | Funk | Funk 1 | Funk 2 | Funk | ||
Этан – пропан | 2,17 | 1,37 | 1,92 | 1,3 | 3,8 | 2,5 | 23,2 |
Этан – н – Бутан | 1,14 | 3,35 | 2,24 | 1,45 | 3,8 | 2,6 | 13,8 |
Этан – изобутан | 3,35 | 3,6 | 3,45 | 5,6 | 7,9 | 6,7 | 48,5 |
Как мы можем увидеть в приведенной таблице, средняя ошибка по расчетам с переменным КПВ по веществам этан – пропан уменьшилась на 23,2 процента. В большей степени уменьшение ошибки расчета для данных бинарных систем, в веществах этан – пропан происходит за счет уменьшения ошибки по паровой фазе, а изменения ошибки по жидкой фазе происходит незначительно. Средняя ошибка по веществам этан – н – бутан уменьшилась на 13,8 процента, уменьшение ошибки происходит за счет снижения как паровой так и жидкой фазе, в данной паре веществ мы не можем выделить определенную фазу. По заключительным компонентам этан – изобутан уменьшение ошибки происходит за счет жидкой фазы и средняя ошибка уменьшилась на 48,5 процента. Следовательно, применение КПВ, для данных систем, позволяет в большей степени уточнить конечные результаты по составам фаз при использовании в расчетах уравнения Пенга – Робинсона.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В моей магистерской диссертации было проведено исследование по определению зависимости коэффициента парного взаимодействия от температуры. Для расчетов, необходимо было написать программу на языке программирования Fortran, благодаря написанной программе нам удалось сократить время расчетов и добиться увеличения точности расчетов, парожидкостного равновесия исследуемых углеводородных смесей.
Из литературных источников и методических пособий были отобраны необходимые для расчета экспериментальные данные, которые нужны при расчете. Для понимая данной темы, пришлось изучить иностранные статьи, так как для расчета исходные данные были представлены именно в зарубежных источниках.
В результате проведенных мною расчетов и анализа конечных данных, стало совершенно понятно, что для трех систем: этан – пропан, этан – н – бутан и этан - изобутан использование переменного КПВ, в большей степени улучшает точность расчетов. Для большинства температур, ошибки снижаются значительно, что говорит о соответственной трудности, получения наиболее точного конечного результата по всей системе, учитывая все данные.
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке месторождений нефти и газа. – М.:Грааль, 2002 – 356 с.
2 Matschke D.E., George Thhodos. Vapor-Liquid Equilibria for the ethane-propane system. J.Chem. Eng. Data, 1962, 7 (2) pp232-234
3 George J. Besserer, Donald B. Robinson Equilibrium-phase properties of isobutene-ethane J.Chem. Eng. Data. -1973. 18 (3), – pp. 301-304.
4 Vladimir Lhotak, Ivan Wichterleof Vapour equilibria in the ethane-n-butane system // 1980. – v. 6. - №2. – pp. 229-235.
5 Journal of Chemical and Engineering data, Vol 18, No. 3, 1973
6 Blanc C.J., Setler J.C., Vapour-liquid equilibria for the ethane – propane system at low temperatures // J.Chem. Eng. Data. – 1988. – v. 33. №2. – pp. 111-115.
7 Kay W.B., Vapour-liquid equilibrium relations of binary systems. The propane-n-alkane systems // J.Chem. Eng. Data. – 1970. – v. 15. - №1. – pp. 46-52.
8 Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. – М.:Наука, 1966. – 1015 с.
Приложение А
(обязательное)
Исходные данные для расчетов этан - пропан
Таблица А. 1 – Исходные данные по системе этан – пропан для Т=310,85 K
P, атм | х | у |
T= 310,85 K | ||
31,64 | 0,535 | 0,704 |
35,16 | 0,622 | 0,764 |
38,67 | 0,705 | 0,816 |
42,19 | 0,781 | 0,861 |
45,71 | 0,843 | 0,894 |
P, атм | х | у |
T= 322,01 K | ||
35,16 | 0,457 | 0,614 |
38,67 | 0,533 | 0,672 |
42,19 | 0,607 | 0,726 |
45,71 | 0,678 | 0,773 |
49,22 | 0,745 | 0,815 |
50,98 | 0,773 | 0,826 |
Таблица А. 2 – Исходные данные по системе этан – пропан для Т=322,01 K
Таблица А.3 – Исходные данные по системе этан – пропан для Т=333,15 K
P, атм | х | у |
T=333,15 K | ||
35,16 | 0,305 | 0,448 |
38,67 | 0,378 | 0,515 |
42,19 | 0,448 | 0,573 |
45,71 | 0,515 | 0,618 |
49,22 | 0,581 | 0,655 |
50,98 | 0,613 | 0,672 |
Таблица А. 4 - Исходные данные по системе этан – пропан для Т=344,25 K
P, атм | х | у |
T=344,25 K | ||
35,16 | 0,174 | 0,27 |
38,67 | 0,241 | 0,343 |
42,19 | 0,305 | 0,403 |
45,71 | 0,369 | 0,457 |
49,22 | 0,432 | 0,502 |
Таблица А. 5 – Исходные данные по системе этан – пропан для Т=355,25 K
P, атм | х | у |
T=355,25 K | ||
36,9 | 0,0693 | 0,106 |
38,6 | 0,102 | 0,149 |
40,4 | 0,135 | 0,188 |
42,1 | 0,168 | 0,225 |
43,9 | 0,201 | 0,262 |
45,7 | 0,235 | 0,294 |
47,4 | 0,27 | 0,324 |
Приложение Б
(обязательное)
Исходные данные для расчетов этан – н - бутан
Таблица Б. 1 – Исходные данные по системе этан – н – бутан для Т=303,3 K
P, атм | х | у |
T= 303,3 K | ||
21,52 | 0,512 | 0,883 |
28,66 | 0,67 | 0,927 |
33,78 | 0,791 | 0,944 |
36,02 | 0,837 | 0,951 |
42,07 | 0,932 | 0,970 |
Таблица Б. 2 – Исходные данные по системе этан – н – бутан для Т=323,3 K
P, атм | х | у |
T= 323,3 K | ||
22,55 | 0,358 | 0,777 |
27,66 | 0,460 | 0,816 |
28,86 | 0,486 | 0,830 |
34,91 | 0,6 | 0,861 |
46,77 | 0,763 | 0,898 |
49,58 | 0,833 | 0,912 |
|
Таблица Б. 3 – Исходные данные по системе этан – н – бутан для Т=343,32 K
P, атм | х | у |
T= 343,32 K | ||
21,65 | 0,233 | 0,6 |
28,04 | 0,341 | 0,681 |
37,26 | 0,477 | 0,747 |
45,73 | 0,603 | 0,79 |
49,71 | 0,643 | 0,801 |
Таблица Б. 4 – Исходные данные по системе метан этан – н – бутан для Т=363,5 K
P, атм | х | у |
T=363,5 K | ||
25,87 | 0,188 | 0,439 |
27,22 | 0,201 | 0,457 |
31,38 | 0,261 | 0,529 |
37,77 | 0,346 | 0,59 |
45,81 | 0,445 | 0,641 |
46,69 | 0,45 | 0,646 |
50,32 | 0,5 | 0,666 |
54,31 | 0,553 | 0,692 |
Приложение В
(обязательное)
Исходные данные для расчетов этан - изобутан
Таблица В. 1 – Исходные данные по системе этан – изобутан для Т=310,85 K
P, атм | х | у |
T= 310,85 K | ||
22,92 | 0,4841 | 0,8277 |
28,19 | 0,5955 | 0,8639 |
31,56 | 0,6648 | 0,8879 |
36,27 | 0,7536 | 0,9152 |
41,05 | 0,8314 | 0,9267 |
44,71 | 0,8858 | 0,9481 |
44,92 | 0,8875 | 0,9524 |
46,68 | 0,9135 | 0,9588 |
50,05 | 0,9541 | 0,9788 |
Таблица В. 2 – Исходные данные по системе этан – изобутан для Т=344,26 K
P, атм | х | у |
T= 344,26 K | ||
29,38 | 0,3285 | 0,6201 |
36,06 | 0,4333 | 0,6962 |
42,74 | 0,5366 | 0,7382 |
48,72 | 0,6240 | 0,7766 |
54,76 | 0,7118 | 0,7792 |
Таблица В. 3 – Исходные данные по системе этан – изобутан для Т=377,03 K
P, атм | х | у |
T= 377,03 K | ||
27,7 | 0,0812 | 0,1827 |
31,0 | 0,1345 | 0,2657 |
34,38 | 0,1638 | 0,3342 |
37,41 | 0,2269 | 0,3854 |
42,32 | 0,2742 | 0,4048 |
46,19 | 0,3421 | 0,4554 |
49,28 | 0,3811 | 0,4694 |
Таблица В. 4 – Исходные данные по системе этан - изобутан для Т=393,7 K
P, атм | х | у |
T= 393,7 K | ||
34,66 | 0,0583 | 0,1153 |
38,31 | 0,1183 | 0,2031 |
40,35 | 0,1372 | 0,2082 |
42,67 | 0,1672 | 0,2197 |
Приложение Г
(обязательное)
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!