Stratula Vaporizarea.si.Condensarea

5/11/2018 Stratula Vaporizarea.si.Condensarea - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/stratula-vaporizareasicondensarea 1/183

alI

! ! -

. la l

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

-.I t a

-a .

Ir t . . t

l rI !

aI.r

l rl r

ataa.:a..aa.. It$

-

Da

l r - .I l r .

I f r- .l a . .

l f

-

I t .1a.3..

faaa..

:l:l::*k:Ir l

C,Strdtuld

tlAPORIZ

SICONDEI{PRINCIilI

ilIrr0Drcal,0tII

t l. .4

I ta-. . .

FDiTiJR/\FHNICA



VAPORIZAREA$rCoNDENSAREA,pRtNctPtl

srMETODEDECAI,CUI.

Dr. ing.COSTICATRATU[A

EDIruRAEHNICA

aucuREgTr1988



"p.:i?$3.iT,;tltlilirii'"'::#$r.riitl#illliF[xiiitl'*{;iiiil'lr;ffiitlii$i**w]uti't"#iliiriruti$il:*tln'*"*:$p'.i";;,,i'ireluate clin p.acticn ittatttitîi,'?""t"tii' lu"ta"iî un caracter aplicativ

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

F.ttacto} : tng. ELENA ELVIRA SBIIRLEA

Tehnoredactor GHEORGIJE DUMITRU

Cooerta SIMONA D{J\IITRESCU

Bu n ale iPa"r 1S. 09. 1988

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

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

Bu3Erttl



PREFATA

Dinlre operaliileunilarede separtre,, ldtltri ilPJraclionare,un. rol

imnirlant si un iiomeniu aro ile aplicabilitate l au proceselele rapotizare

ti{orriiit"i".l"f6te proaeseitntltiesaatit ln induslriade.e rtrocliea !i!eiu-iii il oo"ito, cit si in industria ileprelu$are o aceslora,n intlustria pelro-

i"ii ili i i l ;nt^lid in gcneral,ninilwtrio cot'suahimiad,imentardet(' De

;;;;-;r';";; tirn, ,!d uctarea ,Vaporizareai condeusareo,'rinctpii..piii"ai af iit"rtt. bdteazd lauddintre-Jenomencleizice ]eo marerdspl.ntl.tre

ii-'iii;iit;,lttot, praeticd,1* ttorneniul nilustrriei chimice 9i pelrockim'ice'

V"i'oittrrro aprifundatda aeeslorenomene,arP oncenlreazdmare-p6rle

iii"-iiii"i"t' ai energie ermid. iransJeratdn c.ailrnlptrocexelorehnolo-iiie.-ii irr^;te dimeisionareacoreclda aparaturii tehnologiae'a gatantd.

Aiiioiii"trt, acesteia'i Jolosirea u mat:imunt de randamenta energiei

iiiil":i'.-Eiitt*'ta unor'ltirdti de genulo,cesteia,arc.sdadinaeascdn cele

;;;';;; ;;d"Ade ilioerseleaqteite eoetice i practice ale enomenelot,n

cauad, int ile un mare olosproieotanlilor,ceraeldlorilor,el'orcare erploo--

tiiii'tiiiitiititi tehnotlogice,-t.tpi ce{orcare_e instruiesc^pe

bdncile anul.-lau{"i. iitk tn oeilere'enpbrienian acest om(niua conJ'

-ilr'ing-'C' Str'd'

ihi-ai t" lii,a"tut itepeiol gi Gaze loiepti dt gi calilatea u(rd,rilor ehnice

"iirl,iiiiairi'"dtura sa (tr|'etoilei ptograme ecalaulal,proaeselore lis-

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

liinilrio, frtrtleii'si metode e calcul 1986.etc'.)c poateapreaia-ed.s[Iaararea .VaDorrzored r condensarea,rinaipii gi meldode e calcul't |s'i

i'iiiiai'e, freplin utilitateaattt capiobtematic'dar gi ca modde aborilare'

Lauarea, a1acum rezulld pi ilin titlu, presupuneo-sistemalizare-gi

oruoii- i rihriitior d'ecaleul n'funclie de ti'p:ulgi-mecanis.mul r.oecmlui'.

Teea e reorezintdun sprijin deosebitenlru cei interesaf ln an&Itzar?& r

"it*otorrioro"rtelm li tipori:are yi cinilenaare.Adoptlnil arileriul .ile pre-.

)rit"7i iiirti iurticios ile' a aimpiu la conple.r,matnialul. e,ste-lmpdrlil

Zi"{ riiliitr, si onu*, : I. Vaporizateaau d'istilarealil?rcnlialdz2' l-ap.o-

rizarea'in eiiitibru i 3' CondensarealiJnen1ialdPi (ondenearPa"In P(nt-

ii;;;-. i,- i;t*i"atia gi condens,rrean'uhilibru a amestecariktr ormale

&^'Tlwi"orairr; pi ap'd'; . Vapori:arean prezenld eg.aznnl;-6' .Dimen-i"riri iie"i"tin elir ite aneiicnia-oapori; 7' Di'mensionarealerniaterelor'

Ddnsimyia enumerare capitolelor uard,rii ilar madalee lin Parcurgerea

cqtrintutudâ,cest'ora

rezultd cd,unele troblemeeepuse tnt, ln gmual, mai'pildn aboritate4n literatura romdneaaadle ryecialitate {n:oryoriaareai cow'd,rirorr"

4nytrezenldle gaz inert, ilimemtionareaaeltatatoarelar gaz-lichid'

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

tntul ori'ginal, ea ile eaempu : cal.culul remparal'wiiminime la il'etenta ailia-

bati.cd gazel,oricheJdato,a4torizareai conileneareomukil'i'bru a ernestrecu'



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

inert asuytra temperat'uri'i defi,erbcre, d,e aporiaare gi ile condentnre a emesteat-

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

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

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

compozilie amoscutd gi a onrcstentnilor eompleuede tipul pd'rolului sau oJnwliu,nibr petroliere,

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

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'ncele 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, nat'eri,al,grafie campleteaad itta d'e calit'dti

ale lucrdrddgdati'gurd oalnarea unei cdrli ite referin!'d ln ilornonialinginni'ei

.chdmice.

GAVNL IIUSCA

Dircctoml Institutului de Energeticl Chimicd 9i Biochimicd'

secretar gtiintific al lrBtitutqlui Centlal de Chimie



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

1-1. apori^(r d in {rr t l r ' i . xmesl fcuri lor nu..l.2. trporinrcr dif.rdtrlirli r arr'sl€nfilor nrulticoniporent.1.3. thl.ulul tdnpenr 'i i 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_ ]l !\ 1

2.1. \',porizn.e{ in ..lrilibr. { rrrest.curintr n"lrnatrDlron :112.1.1. lxlculd dcbtetf de laz€ _ si ] . 30

,.1.2,( l r lc" lu l

tonpcr. ln i i si I rrcsiur j i 172.2. hwrizar.a n, fcl i l i l ru r rr i ' .$ l ,cur i lor biNr si 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

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

.nrlrei vFl la Fresinni nui micide.ir Dresirlrca almoslerici

5.

t1

2:t:11

lt 9. . .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 Ea(r l t I t ,oR Fort-

4.1. \ ' . 'porD rrea \ i"ondr ' .rFi

l ' , .c1 ' iJ' l r ' t r . rnr .s l ld r ilo l . rnr r le d i Lo \ in lnd lnhocnrnu.t ti .par

4.1.1, 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 sistenrelormoDo-

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.t

nriderl. dr conrlortrr. r.gulaln

72:l

14r

7



-

5,1,5. Asp€ctul pEctic .l v.pdtzidi dtl6Enliale h prczetrF de $z tn..t

5.2. \: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'u la l@F de l i .hid

lichid vafmd v€ticale

Itchid-vrpori o.izontrlc

,, DIMENSION.AREA DEMISTERELOR t7

13



1. r'aponrzrrnnrrAUDrsrrt,Anrl,rDrrLRlNTrAr,I

Olcraiiilo dc raporiz e {i q)nalelrsaresint pr{)ze le ill majodtatenpru,c{ lor l . t u l , ,r i .F intr t tr i l r in ir . , t ,r j ,r i r tFr i , , t lu i , r , ," ,r , ," i i i " , i . , i , i, nrmr.:! e t , . I ur .orFl.r . l :)n., .r r , i .nr ,r l r t iL l ., ,rmrr, a rapu,i l " r r . rnr., . .*"r"di rapi!r izrr , . .au:, l i . L i ' l r , t l i In tr , , ." . .1, , t , . ,1,r i t , . , .0"1r , , " , ; , , .

"i , i , r ,n i_

1:ru(r r .or,t i ia. i l , rx, i . .r dFo:.6i l r i ,d i ,or ir i trp,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,.rdl i i , ia , t , t i , i I , i ; ,1 \ : , r " . r r j r r t l . ,rT,r"DrFm. Fr,nut,, . l r ,c.. tr inihrpl : , .of i rhi 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 . t , i l . { i t , , mar.r ia l , . i r l , . t ,r tr r . . c, l l i . .

l r i , . t ,u i l l t l ( . \ . , ' . h. hl rrr . ,r r r i .r r ruti r t , . , ,r : , , , , . : , \ : ,r , , ,r i tur .re{tc. l i \ i l i . l , i t l l tu i . op,.r !r i r lodc \ap,,r i / ,r , . . i , t , . , . , , r t , , . , , , , . . . . ' , , ; ; ; ,r : . /r optsrJt , te \: ,1,,r i71r,. Frp,1 i \di . i1,nd.I. . ,r , . , l i r , . t ,r l ,a lr r1r;,r r ._r :-rr ' r , . \dt 'u zrr , , r ts. ! , . , .1 iv . ,1,nJ.u.xrF i ectr i l ib lU

,l .Jt,ur i /r r tsrr . .cr di .r i lcrc:r r l i tFr.r j ( iat: i , FI , l .z i rJ Ur, r. , i r t , , . , L , ,_, 'us:r tr r -a \r t 'ur t ' , r Iu xr i 1,.ar,.l r in .ou,l t ' , r .nr" o l : , t : .u . , . r ruir r ra.In rrur r r tr t r | l | |1 ur porrc| l iL i drr ornpo,rcl l l r tc rdi \ l . , , i t ' , lc rr r r

I ' { ' iurrr Inr lrdl : r dF ,, , . .etr l r . . l r . t i , I id l i rczid| la l n I u| | ,por 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 ir . i r "nrr(rrrr l l ; .ar ' r" .r '1 , 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 n r . , ,rnpon.r ,t I l n. . , . , , f i ,1"r ,r r ,h. i r .

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

l; i li':itJJiillif':.nrmri i_tnntruuu.Ll ' te ' . | | t i r l . iL..nsul ,rF.t.r i i , .o,, ,pr , l ral ,pi, ,_r , , " , . , ,_r tsror ' .ruart, | lur !ol :r l i ie: i ,r r : r. rDor i , . . Inufir"nr r l t i . r i t . j r i i . r r r , ,r r r i. ,r r inrrr oncr,r In.omlr , l rcLt.J.ru.ompi,n,.utel i .ruci \olat i l " , l , .r ,r l ic j , i rht

prurpr. i l . t | r . l f . l dc I 'pFrat 'pd. !Jpor izJre Lun"rc no,,.n-

:r- i j r l ] . . :ot l ]qu! ' l i " . .r ,u ln , . , tedouc trTo \ipor i . i l i , h i . l r .zi tur t. . ts., t , i .nhi

|onr lDur l . t l r l . . fe lr l t :r l .e. ' ,r 'un, '"r rr i i r l i tcrr tr r : tr ,bnlrnrpl tsr l , , \ i lJut i /Jta,sru dislilare diferentialir..

. Un rui-m,,1 j ts i ,rnrnre:1 'cpor iJnr r .r r o a.emcuoa L.rat.p te \anlF

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

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

T)poarerp.n.ur i .c rnom.ut at , l i \ t i l1 ir . i i .d i tpleLr icl" . apor j i lormal irnrr-un inlp d! { in l u c.hi l ibru cu l i .b id Ll iD , .d1.xU IJrurcnit t F puar€

I



dri rnrd. . ' \ / t rut iz: r , : , r l i r "r , r r i . . r r r ' t ' r " rr ' l r l . l r f , , ' Lr" , ' iur ' 'LL rr l 'o-

r i r , r r ' i | l t tn i l t i rn:r l , 'np' 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 ' rin 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 li l r ' ' l t r lo l

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

l r i l i l r "

l1r tilllDul l rrloriz:rrli aiilirrc tiale. fi( {'tu1' (rrn}onoxti e li('hirlultri dir

L l iT i : i In ' ' , i ' , . r i , r , . i7ul , 'o ' , rp ' r r ,1r 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 rrr ' 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, rccDulLll {tistiiarlii. corrlDrl('nfcl(] rnri 11)inlile tf vol gisi

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

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

licli(lul idtj?rl sint lrai nlari.pc6r1113e,n 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. il l ()r'icenlomcnt' ccnatiil€

pundtLrlui tle fier']rcre cl1trlr xm.s'.ecud i(le:rlc' Lestr)cctir' cidcalc 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 . 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 n (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, l l , r i r r r ' . " lcr" : r crnl 'Pl1r i r I i i

1r , a". , . , '1" ' r ru l , l , i ' ldu ' ' l : , I ' lJztr ld ' d i ' r r l : r r" hrr i l ' r ' l '

van,,r izdl rr I ' ru l , r iu7i . r , r r 1 i ' . r r l r 'u ' r . r r ' r ' :l ' r t r l - "r :1"rr i i le

' luf i ' ' f 'r r i"^cmL't i , t .

. t l . r i tnrn di iF, , rrr ih l 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-rrcl' 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 Ll '

reflu\'idtern carc lr'lrnstorrni \'irloriz:Lle:r dilctenlialii intr-o mi|ir {Dr{t(itt

de 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 rr f r ' f i r r l l i i '1 " \"rrr" l r r . t l i ' rld"J\ l \ \ '

Iun. ,L io i r len, ' iaurrr i , . , , l ' r i r .i , . , 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 . un' r i " rrurt : r L r l ' r ' l i i r r" r ' r sd/

' r rr '

' ld ,rur Ll , . , , , . i I1, . .l : , , ( In l ' tsrarrrrdi r t ' . r , ; . ' r ' r

l ' r i r r' ' i ' l

" '

i r r r r . l l : " i

a l l r " i r ru i , r i ' " , r ' , " , . ' . r r i :. ' r " , , r r rp l r , . l . ^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:eerlcc prifeltc r'uzolsarcanitcmatirril'r

optrrlici do \'ir )rizarc

rlifcrcrlirilir, R:tfloigh lsi Itobu 111, 2l ar loit f('i c:],le l'.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



::=-

r.1. vAPOnIZ.4.tt|1--{rFEnltNTIAr,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 anrestccbinar lifhjd qr concentlali:t (.{nrrpo_

neflului ai \.olriljl (jn frael,iemolar,i) cgalir cu .. rscU( snlnr|c cir, ntr-Iutjn? irfirlitrritlrrl, tlr, st! r'aporizcrzi o |:Lrtjtate ixlinjtezinnltr de lifhid.(l L, ru (,or(,(,nlraliil rnmpoircnlului dr:ri \ olaiil 4 ; ir t (-{)lrseciIlir,crtll it!ltL)r,

wpofl_

/ l

e. "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 alilrblaz Ia scedeade a L la { t df,)J ar i]olrcextr1ltia 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 implt l (. + dr).

roriabileler ectatir

I rl]! r d.r\= \

t ' r J!-r '

( r .3) '

qi irl ;

(r .1)-

11 )r

unde : -t0 qi -a,r e])Iczjnti, moli * dir lichidul idtial, respcctil. Iin{rl (reziduu); ,ao i 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 siJ,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 upus .Usti l i i i , relal ia dinlrc coocoDlrat i i le

cureDl,pa ecbi i ibru, t i "/ , poate f i p\pr imslS pr in ccuatia L 6l. unde d

integrala din paltea

reEpectiY

1+o(d-r)

ocuelici 1.5)sa poarc crolva anali l ic:

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

(1.6) 1,

(1.e)

(1,10)

ilfealt$ a

do.- ' r

-1[roco- 'hl 'ol

d-1[ 4 a-xrJ

ro'o:1

/to;" -"

rrr-: jc\

I j c 1\ 0, l -xrJ

(1.?)

(1.8) 0

S'eobsolvd cii aceasti relafe pexmite c4lcult orich'ui pa,rame;tm alin

€€i palru implicati irl proccs : l, f, ,nogi or b gonem,l, itr carurile practice,.alculul denurge n 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 ixeazr, oon.entrslia liDald r, pixi lr c€lrese coDtinu5 diFtiiarcd;

- se ca,Iculeazx cantitatea, de lichid rczjdua,l ,r djn relaiia (1.8)i

po 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€ ntmduc 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;:'liliif"fflffi ?'ilT:;'J.lf;l:

.'Bi:ol:

#*"i:F"*.:lx;:""lmi'k"ll;:i1""J,1:'1,i:Ji;''-,':"'"nYNloerea 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:''X:1]:. , *i .^luor;, i t tn p.e"i(rni iinalo 1", 'u anreslocri lui

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

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

P,: PtI . '+ 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 Iiehid rezidtral ' t d i0e, ual ia t t .r t l i nantiralFir a '?or izaFiD tl in ocual ia 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 tr- r , 2,65-r \ 0 '05?5

r.r - l l ?.4 mo1

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

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

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

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

i3



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

i"f ",:Xtili i:i:'"r "rrestec,rlinarnzot-dioxideca )onsinrprczcnlate

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

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

Rezolrare

lntrucit amestccul \, ('O, csto rcidll1ll. rolrtilitatcr, rclativii d secalculeazi pe ba,zadatelor de echilibru r-r'dirr tri)clul l.l cu ajftlolrll tcla,-

l iei (1.6)

0r si j t (1 0J155)- pentru r .=0,05, a - 0.155, nl r

-

-

-

J,;ti

0 .1 i ; 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(10,02.1)

: 9,96.

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

rn I-1- - l { tout ' t , , , rotni

n0i} o,rrz,r ;. r ,oa. imol.

t/ 3,56 I \0.024

|o.o:t

1J : 0,415 krnol ;

tnli-|

/luu'ui

r,J6 rrI

"ot

I 0,r.., /.. u,s36 DrolLr 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, uj r cste nlic. datodth,

faptului cXyolatilitat€arelativii a amesteculuiaritrz;, rnult (d€ & 2,36 a3,56), rczultatele (valorile L/ $i ,) Bint mult rlifedtc.

Daci relatia din y $i tr este alatir,de o expresie rnalematicl comp1er6,neintegabil5 (cazul amcstecurilorbinare neidealecu culbi dc echilibruy-, asrmetrici, unde d v.rriaz: {oaflie mL t lre alomoiriul consjalemt;v. exem?h 1.2)r nt€grala din ccuatia (1.5)sc rezolvi pe eale grarfici,.r1acest tcop,pe baza cubei de eehilibrn ?/";r a amestecolui consialeiet,determidatd experimental saucalculattr, )Iin dire.rsemetode, 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 uprafata cuprirNi iutre ourba,de \ariatie, lrl]scisir, j linlitolc dc irtcgrare rb fi :r i (aie, tu:rNformati innnitirli ('le ltcgrarc, r1l)rfzilrt,i iocmai yaloarea nlegr?rlei1r. 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:0,081

fl',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. i Fnca cr czo.antilalea de distilat fi concenlraitiumcdic /d,tr.

l. Sc crlculoazji ti so roprozi ti grafic crll'b'l.do variatle a latoriului1l(, i ) fat ir { ie i1)tr{:cntrrt iar in donrenirt l ,ro.= ,081 i i i :0,009. pebaza datelor experirnentale de eclrjlil)rn, , .r..Dle amesteculni ak.oolctili(j-,,r,lii (tahe;lut1.2 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 rLi l i r - r rar 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 ntegrare 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 ItI:2 0,02 - q(X .m'z. Atunci:

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

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

Ll

, :60OO-3492:210akg

6 000- 0,081 3 892 0.009

210A: 0,214 r. masicd-

(1.14)

Rezolvaneagralici 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.

16



car. . ceom^lr ic!au rFmnjt ical iaariei ha,Juralc in f i {ura l 3 inlerval! l

[ {r , I se mpDrlo n par' i u luigim?a tr.ar ia olal i s i d"t \ .aluarcaolcgrar 'r

ia t i"ornou"l

din .umr ari i lol haiural" t ln lungitnc l.

Dnri "r i{nnumFro3r. nrelod. de inlegtaro uumpn'i i lnroloda 1r^pp-

zcl, , r ,mplodaSLnrpsonr, l{ . 5. 71. n rele '" urnr 'ar l cr prPzrnldnun)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 ' ) r

lJ

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

2J, t 4l t -214J;r

(1.1i) .

Ravleigh di exemplul

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

Exemplul 1'lr. SX se calculeze intepTala' ui

1.3 pdn a gorjtmul lui Sirnpson.Rezoltare

tntFr\alrr l lJ. ' 0,081' / 0.009 sp mpa o rn 8"pdri Iu I 'rngimca

,} :0,0u9 :i stscal.uleaTi funn{i i lPcorFbpuDTal"drcrJ | _' I r , r l po

D. t l€ de eehlliittd V-. Penlrn bln{rtrl

Irn.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 echilibru

1.16) rezult5,3r'ff drn tigua 1.4 (tab. 1.3).

,1,80?

4,tt51t,r js1

Aplicird relal,id

(d"

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

+ 4. 4t8A72'4,117 + 4 4,651 4'651) 4'0893

ln6 ooo : o,lo89; /, ' -

3 896 kgLl

, :6000 - 3986:2014kg

_ 6.0000,081- 3 986 0,009-0,223tu. asic5s"^ : --- --

Z(D.+

17



I

l

li

at l

0,1-

II

0,02 0,0{. 0,0 0,08+ x, f r . mqsicdqlcoot

0.1 0,1:

Fig. 1.4. ( i ' rba dc echi l ibru a/-r a amcslccului ) inar alcoolcl i l ic-aptr n donrcniul onceltru l i i tor rn ici J2l.

I)acL se<onsidt'rii r:ulba dc txrhilibru .r7-rdin figura l.i, ial amestecul,supus distili,rii difclerrliah are con(r('nttaliar.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 lo lat i l i t i l i i rclat ivexsupla vaporizerii difercnlialc.

concentral,ia , scade contiluu de la iuo a re iat concentralia y, de la qo

la 4, astfel incit, in final. concentra{ia medic ro, a distilatului .r'afi cu-prinsS, ntre 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<:indse distili i intreaga cantitatede l ichid. r D^- Lr , :, , j , , .

/o).ror nrn tigura 1.i s1,11l5s1yiicti, lxrntlu acelea6ivitlori ale concelrtla.

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

titmainare-rreechilibm rT-a a fi ,rrri

",rrr3*lfjttt'.ltlui

vit' i rnrlimare, 'espectiv t'ba

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

t .oll"itll'lt Tmatematicd'a acesttti ip de taporizale a fost datii tto

Se considelil m vas in cz,1" ia;o'c"a"b;;;1d"^;$fir:i,i;'l:tiiti?i":t;l;li,llr-iH,$;l"rica,r'econtine 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#fr1?*.,'il,H,l,T,}J"'$li:;o*r".u",u".,t'u?'.l,n;',""'#1.5,]-?,i":ll?"X,x*"lil#:k"*la tcmperatura la carc'are'loatunciin"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*ia'hi.lrocarb,uii-; ;;.'l';d; ra fi rratr rle

(1.19))

t. rTi"t1l"ri fi l{$t"""33"lT'ilf,dii?iff"tr1'enLr'l'i'ei 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._ fl . )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 n amesteculnifial, cu Ln, Lr, .. . tr

",numirul clemoli 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) ntre 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 -- ce,, . . .1n',"-: 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

reprezintXo constanti egalt cu C.

Din analiza eoualiei (1.26) ezultS,ci, numi,rul clemoli din hidrocar-lbura i in lichidul reziclual (-t,') este proportional cu numirul inifial de'moli clin hidrocarburarespectivS,-to,) i invers proportional cu presiune&de vapori a acesteia,deoarece ntotdeauna valoatea constanl,eiC estenegativS, v. integrarea ultimului termen din ecuatia 1.22)qi ca urmare,constenta

-4va fi subunitard,.Cu alte cuvinte, cantitatea ezidualtr, intr-o

hidrocarburtr, a fi cu atit mai mare cu cit cantitatea initiald,r0, va fi maimare, ar presiunea e vapori P1 mai micd.

Pentru lolosirea ecuatriilor 1.26)$i (1.23) a calculul vaporizS.riidife-rentiale izoterme a unui amestecmulticomponent deal seprocetleazl in

Jelul urmd,tor :-1.Se lau cantiti,lile iniliale tlin fiecarecomponent,rqry &u cantitatea

pe amestec -to,qi compoziliaacestuia,no1(Lo1 Lonol),

9. Se ixeazd, ausembsoar5,emperatura la care are loc vaporizarea,qi se citesc din grafice, sau se calculeazd,,presiunile cle vapori ale compcnentelor la temperatura respectiv5,.

3. Setl5,presiunea niliald a amesteculuigi se ixeazl presiunea inali,(tlupi vaporizare) a caxese loreqtesi se ajungi .

4. Se fixeazX,un component cheie de referinld, (tle exemplu compo-nentul 1), precurn gi cantitatea vapofizatd' din acesta, Dl, sau cantitatea

rezitluald,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 , ' ; - )

-

\r.22) I

(1.24)

(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 lr l i l r - r ( i lo1. , r .Lr" .. . / .7. t .grol alculal- i I

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

6. Sc calculeazircornpozi{ia ichirlului r.ezitlualoyrqi.apoi se verific6plesiunrra linall r:u lcla{ia punctului dc fier,bele P--! P1a7; (v. ec.

1.1. a). Dacli accastitrpresiune coincide cu rt,a fixatl la punctul ,? n limitaunei t'r 'ori admisc, calculul sr c(,lrriir leli clminat I in caz contrar, se reia't*lculul de la punctul 4 cu o nouil ipotczride Dr sa].' rr.

I) acri pr'imul termen al ocuatiei (1.23)se egaleazi succesiycu ceilalli. le l rno l i a i ( \ 'ua! iei rezul l i :

,n/ ' r '

-&1n

, ' , ,, ,n

1, ,-P, 1r,

: !L ;

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

(1.2?

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

l iti i!,i le relatir.e ?rle componentului 1 fa{ti rlc rrlnponerrtcl '.2, 3, ...c[ ; , 8, l l , l , r .r .ua1ia1.27)devinc:

. . . l^Lt ' - ! t6!t :

Lo, P"

Lo"

r,1",

* n" rnLn

i y11 r,

Ln, - Ln" L,,., -o, . - ! . !z; . . n

*: ""r" f ; r ,O

I)crrarece i atil it,i itik.rr,lative vat i:rzirpulin cu tcmperatura, ecuatria(1.2ri) poate fi folositri cu buurrrezultate la vaporizarca amesteculilot. rnult i-r.ornponert' ir lcale n lirritt' r 't 'strinse o temperatulir,,volatil it[ti](] relatirrer,alculindu-st la ttrnptrratura medie aritmetic[ a sistemu]ui. I)e aserienea,lcla{ia poir,tt' fi tolositi ri i a 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' .3 . . c (c1

- I{tlK,\ la valoarea rnediear tmeticl a tr)mpera-tulii,i pt e:irrnii \'. subcripit. .i l.).

1l ceea e privt'qte nxrilul r 'le olosire a ecua!iei(1.28) a calculul vapo-

rizitrii rlilrrcrr{ir"1t', acesla cstc sirnilar celui prezentat in oazul ecuatiilor(1.?3)si (1.26):

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

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

3. Se n 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 cir lr.rr lt ':rzriolaii l i l ir l i lclelr i l i .r 'e, a,, rLpr csiuliorr ) sr lctrrl)r,r.rLlu.itt , , saul i [ ietnpr l in lutt 1f i ] l ' t ,s ir rrrei l P,, ,. t I 'apol1 t lc l l .csirrni t lc l l ipor. i r i l r tt lc crrrtstittttc tlt, r.chil i l t lu (t, : I 'r l Ir , slu r, .-. l(r,,/ i .) .

, i . St 'r :alculcirzi i la lol i l t , 1,1,. / In.. .1,r , . r l i r i ecrrr i t i r r (1.2S) curLl lr r r lsrrcr.csivprirnul tet nl1'11',t r.ci lal l i tcr int,ni ai et.uatir i.

6. Se r.ir, l t ,uleazr't ott .er tl t{ i i l t ' r 'r , alt, t,or r}ttrtt,t l1cl(t, I jJ, .,.. .

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

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

pusir la lruItr . lu l .7, .r r?l ju l{)r 'u l ,crra{ ic ipurr t , l r r }ui t l t , ier lx,re : I ' . .21', .

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

ttnei eroli inrpuse, c:r ltulul st, r.ousit lt,r ' irt,r.rrrirrai, al t lrx,: i tnr, s(, .{, i . .rl( . apultftul :J (.u o l1()l l i- ll)r)1(,zil l( ' tontl)cl al ru j stt i plcsinrrt, l irralir.

.lir_enrlrlul_ .5. ir(r-urr rtr(ipittrt st girs(,s(. 3.t?,t i l tknrol de gazoli lr i i

I esta )i l izat i ' la prt 'sirrrrca r[r ' i ]( ] b*r ' si lerrr l le'r iurrr r le 2;.1'( ',c,r ir1-r 'zit r i.I i ind dal ir in tubchi l l . l . Sr i sc tralcult jzc ,,r i t i1ut" t r . t . t rel l r ic rapor izat irl t I i l t sr 'r i t l t rct l p l( ,s iul l i i (1

- ?i i ( ' ) lx,n1l. l l ( . i r r r rr , l r rnul tr i l i l i l s i i se r i t l ) r rr izaz,e 22.ito,,,

' l ubt l I 1.4

I )a le } 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 . nro l . louol

{ i . o o.;2usL:'ro O. 86li{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 tqre

Llt =. :]6,6i_0,225 . 36,67 .: 28.42 krnol

Se rresupunco prc,siuneinali pt :27 bar. Atunci, p- : 3o:J-:

- 118,5 ar'.z

. ta P^:_2815 ba1 qi t:2b'0 secitesc constantelede echilibru $i secalculcazi .r'olatilitl{ile relatire, a,, iar din esalititile date dc ccualia(1.28)se calculeazl r.alori]e1,/r(-r-.ah. 1.4). Iri continuale so calculeazi,concentrafiile r/ qi se verifici presiunea finall p/ cu ecual,iapu]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_averitica.t.

22

(;

i{,1

,,ll

o,Total

3rj,6i2 lJ, . t243,i : t 40,19

I58,11 1.' ) . l , lJl2i ,10 2{i .85253,l l : '2,7it l12,35 12,:t127.95 7,9370:r.4tj 3,,156820,.10 {),39986

:r12,88 327.7rJ5{i9

0,0tt67 Ir ,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 } (} ,: 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 i irstah{ii lt ' c:le luclcazr'rcu ga,zc icltctiate sau in parr:ru le undesiirt aurplasate eripi('nte r.u gtlze lithefiale, itr c:rzriri do ar-ar.it, oate silaprit r-l

.nt't'r'sita,tea

olirii rapitle .?,:tcestolr., carc sc ealizeazrl atit prin pom-pirrc rit ;i prin laporizalc (detentit) a farli. l)atoritir l aporizirrii tltteitti),ln,rri '1ica{lial)i ltict',are l()r,0 r,irrire brustir a lirrhirlului ezirlual simultancu. r'iLr.ilt'irnant alei rr'cipientuhri, a ar mit ur.ilor. ;i chiar a izolafici dariit,ri '1 l. .\t 'est ftnor)rellpoa,tcsirnlai :ipar'[ ;i :rtun<.i i ld alt' loc o ]u?tulls:ll l {) sp:],lgel'ollc ('otrduct1l,hr Yapoli, o fisurir in r.ecipicrrtsarl in cazult' lcsr,lricle}iiFelungitt' 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-rlle jta,ti l izare. I)c li,ceea,prolrlemarlct,.tntirl iri i tnrrplla,tulii tninimr a, lirlritlului lczidual dirr retitricnt liirrrplicit rt lnr[],talei act.strria tlczintiL int,rlcs pr.ac1,ic eostlrit.

I)arii,.pr'rrtl

l i lr conrpon(.Ltpur, l,cntpclatur,aminiriri:i tzultirti prindctltrti i lu, presiunt'a atmorfericit estc ciriirr tunpcratura norltrall (l{,ficl lrt t' ir cornponr,:rtuluicsltt,ttir'.perrt ir irrst t.r,ri ihirL.arr'irnullit,oirrltu-tlcrlto,st?lbilirca ernperal'.iri rLtirrinrcle it'r.lx'r't ' si ' o problt'nrir nai colr-plil rrti i.

, La tletonta unui componcnt pur', ternpt:r.atnlaichitiului rczitlu:rl, 7',.rscrrlt' cLLprrrrentul vaporizat pinl la, trmperatur.a tror.rua]ii de fieibL,reir trrtttlrrrrttntului 7',,, (T, -- '7,r: ?',,,,,,), lull ir lare riimine const!,xli iifis. 1.6). l\ 'occntul lapolizat colt'spurrziitort'nrpt'r.atuliinrinirne tlepirxle

l j ig. Li l . \ :ariai i . l lenrpcrrturi i l ichir lLrluiIczjdul l l cu pt occntul \ 'aporizaLh detcntaunui coDrpol rerr lpur l prcsiuner atnros-

icr.icir.

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

; \,.r

\. \

9\

€ t* '.z ,'e I

-- - i - - - - -0 , Procenievopof lzole 100

'd(. lnai nurlt i t :u,.to:i : riatur,a coutpoJtentului ; tcmpcratula ;i pleriuueili t l i i ial?i a l irir i t luhii; o.rntitatrit init ial i , 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 rai Dr' .11, . i l l r i . i l ( . ( .s l plr, (r, i ! l lapor i ;1 i l t u ( lepir,c i l r . j0]o r l in l i t .hidt li rr i ! ial ; r , . r ,11q , ' ( . i l ie t r l

"i rr . , '11.x1,- t l i . , , ui : .

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



ci r re crr i ( r . di l nou. conforrn ur l re id i r r f igura l i . Erpl i r .ut i . r rcr .s l r r ir r , r r loc vanal re a tcmp(,ratu| i i Z' . l r |bui i . r . i rutat i i r r te{ . i | l l is t l f r ) I . t l l r i l i ivaporilor in procesulde detentii. ,{crst lnL-canislrr.ul.cspundeptlrt{iei 11c-vaporizare sau distilare diferenfiali fi nn operatiei rlr, r]aDorizaric ri eclri_libru [U, 12, 1.1, 5]. Conform acestcil, in lrinta l]ir,rr(.iI,.apol,iziiri i,1r.nr_

I

j

i

Pig.1.7. \ 'ar i l t i r tcmpcraturi i ichidutuirrzidual u procc lul raporizat a dolcntaunui anrestecu prcsiuncaatmosferictr.

l)€ratura lichitlului scatlc pinii, la o tempcratur.[ milimii, r,a urtnalc a tle_tentei adiabatice la prcsiunea atmosfer,iczi, 1uptrcar.e ichidui 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 (,oncenttoar,zi llcomponentelemai pn1,involatile, cu tempcratulri de 1ktlbol lnai utir.rc.A_tit crerytereaerypgraiu_rtl e fierbere cit ;i schirnbarcl t,ompozi{iei -tipo_

lilor form-ati-sia lichii lului n'z.idual sint colrtinue, liftlettiaic. I)e actiea,pentru calculul tempelaturii rninirrrt.,tr,ltuic si seapll.ze la un rnlrlcl ma_tematic.de ca,lcul,car.e rnplicir forrrrclc lift.r,.trti i l leii le ccuatii lot. lt, tr.lri_libru, bilan! de matcrialt, '1ibiltui( telmic.

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

Dintr-un motiv oalecare (de.ercrnplu. deschiderplr upapti 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 inald pr, ale loc un procesde 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 acestuiprocessebazeazd 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



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

Ecualiile de bilant alemase,corespunz[toare unei sc5aleri nfinitezimalea presiunii au fotma urmtrtoare :

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

dvr: (L. - cl tr ,) Lt: - dL,, i : \ t 2t , , . t c

(1.2e)

(1.30)

(1.31)

(1.32)

unde: I, reprezintd, antitatea totali, a amesteouluiichial corespunzitoarepresiunii pe sistemP, kmol; dtr - rliferen{iale ca,ntit6tii totale de lichitlcorespunzltoare clderii infinitezimalea presiuniipe 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 lichidcorespunzStoarescx,tlerii infinitezimale dP a presiunii pe sistem, hol ;d]Z, - rliferenliala cantitiJ,ii componentjului , din faza vapori corespunz5r

toare sc[,tlerii infinitezimale aIP a presiunii pe sistem,kmol .Ecualiile echilibruIui de faze au rum5,toarea ormd rezultatd prin ne-

glijarea motlific6rii compozifiei amestecului ichitl 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 n fazelevapod ,:i ichid.

Prin combinareaelaliilor (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, , . . , cd.Le dL

K, L, L

Ecualia de bilan! termic corespunz5,toarc nei scflderi inlinit€zimalea pre$iunii pe sistem, P, are urmS,toarea ormi oblinuti prin neglijarearnoditiclrii entalpiilor componentelor n 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 n starolichitlI, corespunzltoare Ectalerij infinitezimale tlP a pro8iunii po sistem,kJ/km ol.

II



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

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

La olicc_valoal , a _ resiurrii pe sistcrn,?, tl in irrtct.r-alul[pp, ,'r1r

:tl l)osttcltl l ichid-se afli i la purrctul rlt 'fitrrbere,deci eslc {,spectalri ;urriiapunctelol de fierbere (1.1,b) scrisi sull fornra (1.3ir)

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

(lalculul plocesultLi tle lapor.izarc difer.errtial'i constii irr deler.miruilea,tempelaturii, 1', a cantitiitii dc lichid lezirluul, lr, .sia cantiti l(,i lol tl infiecarr conrpotrenl a lir:hitlului lt zidual, _1,7i1 oiespunzitoar.e plesiurriitinale a_sisternului, r. .\cestc c 1 2 nrirlimi ,sintealculateprirr ltzollaltasistenlului (kr (-+ 2 (,cual,i ialciituit rl itr ecuafii le (1.82), (1.81) si (1.:l;).Cantitatca totalir rapor.izatri si cantilirlile pe (,ornponelrt |.1)(n.izate

lotfi calculatc r.npid prilr irlteglarea relal ilor -(1.29)ii 1f.;Oy. n rjontiru"r-aresint 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 volatil iti l li i r.elatir-e i rnetodil irl le-gl'arn ngut oase.

. )le.l11!, ,rolatilitiilii I clotir.r. Itrlcgrar'(,:r analiticii a rrcunfiilor (1.132).se sirnplitic itnrult in cazul t] car'('collsl,alttelelo 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 ronsifleli i yalolile rledii 1,le aiest{)l.tdlte in-telyalul rle irrtegrart.. r i lc,rrst az, ccutrl.i i lo 1.32) ler.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,.Lfr R tloB

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

, l) t;

I

I

l

- - ' ; : ) - '

(1.36)

(1.3?

(1.38)

(1.3e)

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

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 \ ,olat i l i t i i l i lc relat ive ale componcnlului: ]LrlPi snu di - l ;Rl l i i ) .



rl:1,'.,.1

V-.f_.: l-n//,pn eprt'ziul,i .fre1ilr, srl.pey;1elti tlin cornltonentul tlel'/lpti,l.ti Il. ('u rt' lafia (1.+t,)s1ralcule,,zti aniitatea innlri tl in r.omponent'lt(/-r,l l ll con(tllrl lr' llt { 'al(. str)t t.rrnost,nte anlitatoa inilialir., -l,or, r.arr{irlr':lp',r zitl:-, '\-I:l

,at.or p'r rentul i de r(,f.n.intiisi lrlniililatta," ielatirlii,

a, n. ( al{ t l : r l i t a lr.Dtln 'r i l1 l trart | r l i r . i I rr .sirrnr. l trr( ' r l iC.

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

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

(1.42)

temperatula,

c0nstaDtc latemperatur&

(1.13)

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

I'a- l,ic(

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

in cat'clrp; errl:r,Ipiacomponcntului d in faza li(,hid[, Iaitrit :rl i ? - -

.(\rnsirierirxl crrtalpiile componentelor in stare tle vitpori

ternpuatura rrrt{itr, 7',o, lintr.e empcr.aturadc stocare f,,.sifinalil 17 ,ccua{ia (1.42) lcvint,:

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

nttde : l', - r.antilult'a din componcntul care a pir fsit sistemul n staredr vapori.

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

- . .7.- Sl dau cantitilile initiale Lo;, temperatura irri{iali ?o qi presiuneaini l 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'esupuneomperatur.il,inalil a sistcnrului,?i, corespunzi,toare

sr.r i r l l ti pr lsirrn i i a taloar.ca inir l l i P7.

6. St' calculrazri volatilitritikr rclir,tive zirn in conditiile medii dc 1,em-pelatulir ni plcsiune : T- : 11,5To I T), P. : O.,5Po * ?.r).

/. Se calouleazd cantit[fiie ,/i din lichidul rezidual cu relatiile (1.40).,9. Secalculeazi, temperatura, de fierberc a reziduului cu rela!,ia (1.8b),

ca,re rebuit' 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). aci, 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, , , : ii : l i : '

27



M etoda nteardrii riouroo,*e.prin,cliterenl,iereaecuatiei (f .J5) se oblinormitoarea formd,ecbivilentd a ecuariei puoit"lo; ;;;;;;;;"" ,

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

tr,1its,#{,uit,f.;,";;ii,,t1}:":*i?},1:.:";:ti:,fii:y;Aplicarea unei metode nrar""*'1,inr""".u.iiil$;;ix*TT"li,'i*is"1;1"iil,:'".',,""#"$:,,i:":trHtJff";T"""d::ifJ;":Jll,'fu*'i::[,x,,J;.*';:;uii,in:diT;fi.,";,'T."fl'lllJ'l''i"lfJ:[il'i].li,nW--**;:"

(1.44),

(1.45)

(1.46)

(1.50)

L: L(p') tdr: (#)dp

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

Kr__ .(r,pyt iK, = (#):" * (H),* -_

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

h,: h,(r) i * , : (uh)(#) *, i :7, 2, . . ,c (1.48)

Din relaliile (1.92),\i (1.a5) ezutti :

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

**#"T'J""t%"H,iii:l:Tif,lg?"rin cuali'e134)'.\i 1'44)eoblin

i,"'(+)"(#)'"[j t 1e!),]an.$ry)(#)*:(#)*2"(#)(H).'$w*)(#)*:

-E#)(#)* (1b1)28



,F

o

r

)

.c

c

H

!e

+

6

q

5

5

:J

J

o

I

|

-

o

L

.1

n

1

-

1-

:= ;* '- ':"

Pa

s

lf

! ; E a

d

d

t5

l-

_

"

.e

)

=

E

sH-=

Nl

F]F;

;-n

.

?

rJs-o

-

:

=S3

-

1

,

c

=

c

3

I

8 -1-

-

s6E3



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

^r'r,gtesre.Itr tabelul 1.5 sint prt 'zcntatt ' r.alor.ilc actslor corrstinrtr lcrrtru citera

lr ir l ror.albul i ral nI ale.

_ t 'ottstarr tele (1,, b14 (1it j : t , . . . ;3 ; i i : J, . . . c sl,abi l i te sitr t r-a-lal; i lc itL durrrerriul Inrlrgitrit tle l.emper.utuli, intrc -00.C;i

f i0"Csi rle

plesiuli r lt ' la 1 lla,r ' la i0 bar. Acesl, tLuncliu a(,op(,r.i n cerl ur&i rrralul)r t I lc- ( 'onr l i l i i l r .

' , . r l r ,spltnzir t i rarr . r{ . ipict l le lr) l' 'u :-r tzr, i r . l r r . f iarc r l i r r i r r-

d uslI ia l)ettol i ( ' t i * i l rclror.himicr 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'p1,1yi11gatrarirrrl eslc 11!1.

I)entlu c\pritnarea onttr lpii 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: qi ' f :+ h,T ) (t (r.c2

untle : l, entalpia colrrponentului i, kJiliurol; 1' - ternpet'a1,ura, Iar, b, (i - constantc specifice componentului r'. (lrrrslantele (b br, ct ntfost deterrninate pc bazil graticelol tle errtalpii tlin luclalezr, ui 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 ara-bole, una pentru oriprimat'ea entalpiei pinii ln, purrr,tul cl'itic fi alta pentl'ue\primarea entalpiei deasupla pullctului critic. \.llorilc constarrtelor' .r,.D,1i cosinl, 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. Presiuneani{ialir, lin \-asPo : 35 bar', al 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 f inale ale destintlerii, i anunte : 30; 2.i; 20: 15;10; 5 ; 1,013bar.. ' iccare (lintt.caceiitevalori replt zintri o yaloirreposibili,

la cale se inchide supapa de pe linia de faclil, ultirna valoalc corespnnzintlsitual.ieieind supapa rtirnine blocatir in pozi{ia dcschis (situatit, cind scobline tempcratura rninim:-r, osiltilj a sisternului, corespunziitollre presiuniiatmostericc).

Rezobare

Aplicind 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 0,0330,4tr 38,:17 0,4340,360 :J:J,1 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 f r ,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 lifetenlialeadlabatlce s 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

,obiinuteprin algofitmul integrd,rii iguroase, ar:, n tabelul L.8,rezultatoleoblinute prin algoritmul volatilit5lii relative medii. n cazul tlepresuriziriidirecte la presiuneaatmosferici. 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:2l

Oompo-nent.

Tt : 'l'o4'c

Tr:-

2,a1"C Tt :-

21,1 C/ : 1'013 bar,

?,-

_ 56,98'C

4,, kmol xi , fr . mol , L,, kmol x i , fr . mol Z;, krnol rl, fr. mol. t r1, kmol .mol

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



-

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.rrenteledintre cantitd,t-ile le ichitl rezidual, de 7,3o/o.

Pe bazaalatelorobtrinutes-a eprezentat,grafic, varialia temperd,turiilichidnlui rezidual qi a procentului raporizat cu presiuneaa care are loc

Tabelul 1.9l lezultalele csti trd.r i i i lercnl iale d| l |baticea presionoaiDalede 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 . mo l 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 procentulvaporizat (figura1.10).Alte comentarii sintprezentati intrio' lubrare r6cbntx [13].

't0 1s 20PresiLjneoislenuluibqr

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

l -c . t5O 33



T'01I

- -1

l

i{0

I-I

- ' lI

10il

0L-0

I

6

.c- -30

&I -so

-60

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

t t r l r t'10 15 20

hasiunaq 8fe|n!1' ' i . nrIrig. 1.9. Varialia procentulrti vaporizat cu prersiunee istemului 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 ftacl,iunilor petroliero areo irnlortalf,i dtrrscbitir, in calact--erizarea omerciale,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 a.pollrire a rnotorului cu berzixr, tlepilrle dc tempe,r.atura-corespunzirioaleln 101/o apolizat 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-easemenca,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_cmperdurir, corespunzi,toal.c ui 10 lii ii'O9r" tistitat 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, decombustibil ) qi (sau) evitarrra

^rUluiriitleiuluj, 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:rucrnpcraluladc CEo,, t .

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

*?ldifn:jltgli absolutii ldar- se aprtrpie mult cle aceasta), tleoarecJ in

ll*111ul."SIAS nu to-!i taporii formati sint eliminafi contirruu din sistcm,

lln€{lral cc sc lormea,za,;0 par.te din ei .qentorc in balon sub tormi, tle pic'-turi.lreflux) ca urmare a pierderilor ile c[,ldurtr, n exterior. ].orrna curbei dedrst,rla,l'eS'|AS e'{t,eeirnilari 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.reetc. [10J. Temperatula ini{iall-de distilare esl,edatl rle Cemperntula nregiFtratt la-c{dcr6a primei picXinri de lichitl rl iner fremitatee interioari. a retrisercntului

BIBLIOGRAFIE

1. DORN. \\'. S, lt i MCCRACKER, t). D,, Metoae num?rice u ptog.amc14 .OIi?.nAtV, tra_

^ ..qtJlT_ din l imba cnglezd,Editura Tebnice. eucuregti, tgio.2. KOGAN,-B. \. $.t., RaDnoDcsiccjdu idcottii i parom, IidatalstooNddkr, Mosk\.e Lenin-

grad, 1966.

l !.(flqEYsttf f R.r.a..Him.pnm.. , 7s62,. t6s.,f . MARINOIqIV. $,a., letode nunrc ce aplicatc ; ingine d crrimicd, lditrra 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 proccssEnginccring,Third,_ --!l!tjlg

p. van Nostrand Company lnc.. New \.o;k, 1950.7. MOSZYNSKI, l<., Metod. numerici de rezoloarca cA&fiilor difercnliateordinar., 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€sti .1974,

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

11. HOBU, l. V,, Pmcesc i aparutede s.parare ln industria petrolului fi prt.ocftimde,Editural l idectic, i i Pedagogice, ucuresti,1968.

!? l_O-?1.l.\ ' . , Disti lorc-frucl ioaar,,.: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, 073 $t vot. 2, tg85.15. T.{RA-\, C.-$i STRA-I'ULA C., procesedifuzionale de sel'arare,vot. t, Inrtitutul de petrrcl

g Ceze,Ploier , 19291



l. varonrzannA N EcHrLrBRu

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

""ria,irtpioi t, *"prr.*"o

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

ecllrlrDru.

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 ir l a oDcrat ic i . tp \ inn. i ,ar^ (i a. . r . . r .n, . . r - r - .-

"i,",u;'"''j;^;;;;"-;:;;1il"0;llilji",;.j il,,i*iii;.J",;;H,j1il.,rapo-

tloui faze la eehilibru rdmin constarrte n timp, so irr1ilnr,...(eoalle Lresin ra,findrii, combinate petrochimice gi schelJ petroliele (r.cfierbirt oa;r ,cuptoare tubulare, separatoare de gaze tle la schelelepetrolier e ete.).

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

-ffoinrali (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,idaar.pcctrrlcarrlitativ aloperaliei

de vaporizare sau ror.densare n er.hilibtu.

oo



I

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

I)rr lrrrelcl l tcoleti(. i i I er,rr ir lci r-al lrt l izir l i i irr cchilibrrr l)cltr.u nni}nrcst( 'r ] lr l l t icotnl)orlent tlc r,Ompozil irt r.u oscrrti a t0st fi | trt i . Icnt}uIrt nli l

.r)r l l i ,do l(a,12 ;i I}ol-n [i . l pt' l razl, reluli i lo] dc Lril lrrt l l t;[t{]t a;l

tr)tr l sil)c

cotrrponcrrte si n rcla{i i lol t lccrdri l i l l rn. Prirr cornbinutrl accstorrtlrr! i i se l)r)l ()l)l inc rl i ft 'r ' i l rr fotrrre irlc ct,uir l ci r.a,lxrl iziu i irr echil ibru

ttal t . 9.1). l l l ( .ot 1 l tu r l ' ( , c prtzi rr t i ' i r icr lur.er,t ,a,urci t t l i t r l l t , l l ts1:r , f or.nre.

' tdt(tul 9.1

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

. . f

:s. : \|'

\ ' : 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.rl i i lc 2.1:i...2.18 y, si i i sc rofcrr i :r fracl i i lc nrolnrc lc conrpo entci i In l : tza\ ' : rpori ' la echil lhrncrr az:r ichidi l ; rceste ecnrfi i s-au dcdus pentru cazul pxrt icul : l r1; :V+ L: 1, undc l reprczint i frccl ir \rporizltt i . iar 1-, f rcct i r t ichid, i r : im:rsi (hrpevaporiz:ue (\ '€ ler 1) i (L€ [0 ; r) .

Irie -tr' debitul molar al flurull i dc alimcntare, ial 10,.4,, ... rr;"concertlal iilc molale ale eomponrntelor 1,2 ...c in aecst- lux. Dncisc notea-zli- u l 'r, I1, . .. trt"debitelc molarc alt, conrpolcrrl,t,lor1,2 ...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



ftltl.it- se analizeaziioperafia

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

"o_ponsntal

?ljflti:.)],S,lti*locuincl e11 ri raportulrtlli,-"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, ecosteeou&tiicu v*lorito date ileecuafia 2.b)'ji

exptiAitini.tn 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 nsum.lrea tbitelor.mohre. l/r. l/. . . . l '" rlin ccualiile(2.7 . .. . .(2.9) ezuttduuarlin formeleecuaf.iei'vap'orizIii la echilibru

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

+tll' Kt

, .ln motl asemlnr,tor

se tiblino qi ecualia (2.12)alin abelul 2,1, cu de].sobireac[ in ecuatia(2.6)Re ;loc;ies"Iafi;tili{air,-.ll % cu vatoritetlate_rle ecualia (2,5), dupfl care ecuaf,iile

""*pu"iirruse expliciteazl in

i"*".,ktir},11[ffise obsininec*alia2.12)ri;,,.***""

t€rmenilor cu -t, iar ecuatriile 2.1S)qi (2.L6)din ecua{ia Z.tOyprin implr_fire cu F, .trl iind consiclerategal cu unitatea (.F : Ir + .[ : 1); in ceea

(2.7)

(2.8)

(ae),

. Este e\-identcl, h c4zul ancstccurilor ideale,.const4ntade echilibru I(, se pmte ldlocuicu Eportul Pt lP (v. ec. t .r t , r)

38



cc Driveqteecu&tiile (2.1? 9i (2.18), aceBte& eoblin prin sclde,reaecualiilor(2.13) ei (2.15), espccl 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 elitncntlrij

2. 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€Dtiirii

2. D€bltul urel late (V sau .a-)3. PRsiunea din s€Parator P

(I, afir) 1. D€bltele tazelor ln €chilibru, $ y

2. C,ornpozitiilenz€lor !,rini ct

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

(.1.-,oi) 1. Ternpemtura din s€Farator a'

2. Conrpoziliile fazelor ln echilibru gr ti jr l

(2.2r)

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

sedisting tri' i cazuri' toate fiintl intilnite in

practica indudtri&ll (tabelul 2.2); in toal c t'azulile. rlebil,ulqi compozil a

alimenttrJ ii (-F, cn,) l,rebuie str, ie cunoscute'

t.l.r. cAI,|ruLULrDBrrl.lLOR n FAZI: V il r,

Conlorm tabelului 2.2, in aceastS, aliarlt'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, aze la echilibl u I/'qi

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

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

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

[25] :

ArAr(ao, * rcJI -1- . 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

'lrru, 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 elatii sc obser."i--ci

oxistl o ordonale sistematicd,nscriereaecualici vaporizi,rii in ectrititru, torr"; ;;;;;li a acesteiaiind.un pol inorn e gradir l r - l ) r rr | :

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

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

tle (, + 1) or.i i inmulfitc cut!

"o;uate de (rif l) ori.

':" ..j= l

De e-\gmplq'leltru amesteculornar, sc obtrili urliirtoarcle e\presii :- coeficicntul ui I'2 art, un uumi.r'de t"i*.,ni..e-gd"ii- ftTi:î,al crprcsiaacesttiava fi:

a, - ,1,- { r .1, , r .u,- * ,12l -" 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 coeficicntarc un,hirmilt de .termenipresiaacestuiaa fi :

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

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

Rezolvalca er.ualici gcncla)c (2.22) coostii iu gfts ,(.a l.i idiicilr i lol, pol i_lgpului rle gradul (r_li in 1.. ilintre ;";;i";; i"iiiii""z,i numai a,cearlddcin;, a t.i J/ carearesemnificafa fizicill{i;;iil; y:"10

; 11, Iuo""u"",la vaporizarr.a . r,chitil'u. tracliri, le ;;fti; i;;i',."uio.irr.l

i.tre 0 qi 1in cazulparticuJar'' : 1 ; irr.caiulg"r,*{f .i"A i; > i,''f . tO; l.Irr cazurile irnitr'r,z : 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) ' ccualial unctului ae ro.n !_(ro,)/di) :1. Acoastainseaurnir,ti, pentru o presiunedatti, ternperat_ura'-d'eie.rlxx,ecoresprmdetemperaturii de.0 proientc y.?p-oril;t,p6 crrrfra ol". iig. z.+y iu" turn_peratura de rouri, temperaturii-de l00'piocente

"rp.i.i;;tpn curba.vE.

Pentru urr amestecbinar sautelnar, valoarea ui li se obline tlirect(filir incerc .i) prin rtzolvnlr.a",.ua1iitor'

'Z.i6l , fZ.Zoi r.. subcap. .21.Penlru amcstecuri u palru Drmarmulte colnpolentecalculul ui l/ setace cu ajutorul analEci uuinerice_:-"t

a,-ii""""ii"ifoi-

succtsive,saumetorla incercare_eroa,re. etoda Newtonlitirpii_"ir,-

^"i"aa

ini;.ihixiiliuiare t'tc. Pc lingii acesteaon literatur.iio ,,t

^prer"irt

aie' i unelernetode40



I

empir ce sau ,senriempilico rai simple, cftre pct rnit o t,ezolral.e rai apidita problemei,darcuo oxactitate mai nrici, t6lf f, fS, 1Ol.Cutoate aeefteaerezolfa]'ea,I)c (|alcrlator a ecuatiei -\.aporzlt i i irr ccli l ibr rL folosinclunadilr metodelea,lalizeirrunrcrirl r t,pleziri l rirlcir ,,t,ir lai lapitl i i ; i c>iuc1i.Itt

,con itrrrue__"ert.zintir ulele nietode folosite culcnt jrr i,alcrr)rrl apt>rizi|i i in 0c.}il ih}rr. aintc ins2ide a se r.tce a calc[]ul efectir r ralori_zi i r i i l r ' rb i( ,s i r r . r r. l f | r ' d cir . r | ,o ( l i1i l ' . ( l : l i . (k. cmpel l t i j s i pl ,r-siune,amcstccll {)ste ntr-aalc\,i.rI ar1ial raporizrLt. lrr ti.cst scop se .al-

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

ll1tada Lncercrn'e-aroalc.\ceaslij nretoilir constil in pr.esupunereasucccsil ' i ,dc.'r-aloll ipcnlrq l'-sau -/, sau Dentrtr raportul yj, pii iL cindpartea djeaptzj a eiua{ii lor (2.:l ) . . .(2.19)cl,r.irre gnli cu partêasti]rgi,in Iimita unei crori inrpusc.Aceastrinretorli de calrjnl cstt, ,urroscutf.sib

numele tle -mttoda t.lasicil i u ,{_osttplictl i, pr.rrlru prinl i l.rtri. t vapori_zaref t l r echi l i l r ru. lc Kalz : i Blo\rn [7 l -

l ' ie de exempluecuati i lc 9.11) l i (9.12).n act,stcaz:

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

?. Sc |alr .uleazir .xp}csi i l t .s nr( .h ' ) l i l l patt( ,a (bcantr ' i t r . r .uat i i lol . .rezul(ateleobt inulc lr .plcznnl i rrd alor i le calr 'ulat, . 1" , s i 1, . r .

. 3. Dacii l^l-", L-r, ( u, re spettiv lL",- Lo,| g e,, pr.esupuneriledela punctul 7 sint corecte, ar calculul sc consideli terminat ; in-r,az ontralse 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 rapitl l,_ 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 le rleducelea ecua.tiei 2.11) $i de forma celor-lalte ecuafii. Astfel, in ecual,ia 2.11), iecarc termen al sumei renrezintddebi tu l molar V., , Vn .. . /" c l in comporent i i 1 , 2, . . .c in faza-vapori .ln acest caz f t . 'ea. i .3\ ,

-

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

vyy

4l



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

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

"

-{.ct'sttr ,ont'etrtlalii sc pot t'u,l<,ulai 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 cllnen :ll $urnci epr(,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 ', ial. in e(fuatii le 2.1l-r) i (2.1i' i). :onccntla,fia,i/i.Exemplrrl 2.1. Sir se tralcultrzclebittrlt'rrrolalc I'si /, si concurtratii lo

aoest,ol'a /i ,.\i rr la \.ir,porizalea gazolinei tlin tnbclul 2.3, Ia presiunea

P : 18,2 rar ;i ttrrnpelal,ut r / -= 57"C.Calt,ulul$(' r-ft a(re cu lelt{.ia (2.11)

[tabolul f .i]1.7 ob(lul 2.3

l):r lr; i tozullate r)h.!trule {,f lk{r lt l lv{porlzrir i i in rt l t i l i l}r din rxcnr}lnl : ! .1

I ; : 1(Xl hnol /hS| 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 |Jl l r

l i i

c2ceic.,rC.ncs

'lbtAl

o ,011 1 11),O7,{ 7 ,40,1187 :) lt 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 ,075920,03446

1 ,00052

0,0186:-,o,0579.10,380750,16165)0.18?450,19361

1,00000

10,2$3,1411,127r),5:190,4tl ir0,1?8

17



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

reali, at ncimeloda incerclrilor $ucceNiveoat'u i .r*pl*i" t -,",'",,,,

,.1o i,ii,ipril i i igrafice. In acestdcoD. ntr-un sistemd"";;"i;;;i;

,.""iunlau,u.,.crr I.psau-L, pe abncisrl, i cu:

-j- 1''r*l . :

,I tft.respecriv."

i"+-,

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

2.I l si :1.12) ir rr u l ' , $&u ,ppc absr. isl4i , . , ,/ t- ,r"

r i ' sJ;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 tig. l.Z, a), iespectiv

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

f#::":.:Jd,-TXXil1""*llilJlritatea

rig'c'z' r)' cprezintro.':r:r'i'a-ln multe cazuri. solulia poate fi glstlr.i rninlai rlin tlouri iuct,r.ctrti,intrucits-aconstatatr;t iu,, u,cooril.iri"' r.ig"iiir,,t"l, al,ltut (r,/v)%lculat ar azii.der.o1e,r ri,utt

o or , iint",;l

,,;;;;'i ;i r _,'rr fi ""u1iri_ln acest.l, diri doui, ncercd.r, ,";;"I;-il";; ';ffi;i; 'tg 1lir"i"ii,""iiJi"igii.iii,;p""i"c{iae bscisd,O",n$ii, li,l?llX",ltie alintre acerstir dreantl ii triiedtoare i.epieri"ii;;#;;;ut at i aralor_ttLui (ri y).[fig.2.2, cl. Defi punctulcle iiter l" i"*It.J.innr"a se poateobl ne ttiprin extrapola,rc2. spl ei l.oFpe-ctivetig. Zj. ;i p"" r u obl ncre:runci valor.icit rnaihar.te

êricomanidi .*

""ti.tou,l

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

baza ""fu"-aoij' pr "*upuner i, si^T-pI3*':9.dqo par.tefi trealta a bisecio-;i. A;;;;";-airr, mai mun cucrt, nu irrtotdeauna, ariatia este iniartr,.Uetoaa estelJusi ilrteresantlchia. qi in acest ltim caz.heoarecenOicii apoiiut ce ri,'ir.riup""*.,p..,* ocea le a treia incercale -Stabilirea r.alorii reale a ra,portului Gly) .V}n interpolare se poatcfacc $i anrJitic. Acest mod de-.r_ezolvarerezintd, lteres practic mai alesin-cazutcind ealculul vaporizirii ir ech i'bru;;;;; dril""ul calcutatorului electrouic, e bazil'unui. rogram. n alcst sens e not€az[cu -y ra-

*:gl.(^z^/I_lplesupus.Ei

1,uyraigrtu] g-l|)_*r""iui-li"se soieecuatriaorepterce rece prin cele loui puncte : lgJ' lgT, gi g-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 l

t l : lg ( Iz l I ' r ) / lC6zlX ).

(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

IL\$/c1r- lV c2

2

tL/vtn

1/t \ 2/Lltutpl \v lpz

t+ 6

Fig: 2.2. Interpolareq rafici h coordonat"

i""!l1lg**"(a ;i D) 9i ln cooralonateogaiitmice

^"-Î lTt :" t ' l i t ld .cur'ba e ecuatie,(2.2r)u bisectoarea : . f r rezul tr ,aDscrsir,uncfuluipentrucare L/IZ)presupus steegai " (tlVl calculat:

i:'G)"'":(,?-.Currosr:indcesLaDolt *j

^.."gnrespectivXL+V:I

saur+F:1)ozull,trvalorile reale ali lui ir qr z.

44

(2.26)



-O r-alilrrtii a acesteimetorlecorrsli iu irrtt:r,scrrl. iirise{itotl,r, i u culta

!9pr,talnlil i dusii-prin ccle 1r.eipuncte de coortionat.i,.

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

Paltbolil t,arc r.eccpt rr rcle tr.ti puncte at.r, r:llatia

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

ecual ia I : I t czult 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' c

_l _ ( l-r . ) - r ) (- fr -_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, l

(2.?9, )

(2.2e, )

(2.30)

(2.31)

{2.32)

--_ ,lllblhslcoefirie_nllol l, .B .)! C ilin ccrLa{ia 2.2I) so facc prin

rezolvareasistt.mului le 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 vilori

prcsupLrsr I-r,

:

_ -1.1:.,t] l

-,,,",,i ir lelse,.l irr Ir intctoarei cLLur.bil d(:sct.isirln.i[ ecualin (2.22)

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

\ ' i l l l) :U.r r]rt nr?Iic\acl, i l a lui l, 'se r.eColnattt l i i ,Ca1i in cazulec':tt ici (:1.13),ca irr 'r 'rci i ' i l t , sti ,sc acir irr a;a fd iru,it cele 1r,eipinctc sir, ell!.":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. , ltst .r- it ii l t , a,D

,sic prczent:Lie lit inceputul

met,odeiin{r0l iu e-( 'r 'otl( '.

,11'l..t l ,r r!,,n - l!nphs,u. -\.:t,rt:t ir rI1-.todii o uti l izcDZL in moal cur'ent

P: ]: ltt-. i!: l"1'l l : 'arcriulrt it. i I erl lc l- tt t:cuafiei politrotniak: (2.22\, cuprinsl

r 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 tr_rr . .) Drezf lr tare dct la, l iar iO t\ feslet Inr. lor l( ,( .{ l r ' l t I r .zr . t r la l i r rr l l_rr r t ' ' t . : t t , r ,) tr t i roi .enl i tZ0l .

.1|:],. i lrc irr irr

,t1)nsir ir.r.rrir. c:ua1i|, (?.1?) a vopot,jzi lr i i in cchil i lru,

Ui t tur l l l ( l ( , , . i ( r ' I t astfr , l :

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

o plirn,-r ':tlo:rrt' /, lcntnt I-, r'aloare e rpl,r'tiuo



7t

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

NMt reptarlntd numttrutrnaxtrD

46

lo Frncide oud

Scrievj ,xi ,Yi

0upriNMInus-o



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

" (111 t) rinf { , ) ,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 or.minat. ln caz trxrtrar se pre_aupune o a doua valoilr.e politru I

yz), r.alcrrlzrt.icu 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:.,\plitilrta sucecsir.iiolltpt il:i i2:til

co_n(luer..a.sird. rtt, r'rrl,,rii 's. l' ., . . . [.;n .arn(,onvelg(.me="'n+,-"1

,"_1_l]1Jit i I- (vdoa_repcnhu- c,r,ro

f 1.,)sau Il/,*, i,-,1 "n rrgu'a z.;t cNte )rezentat,-l chema Ogir,.i r alcorilmulLri \cw1i; -Saphson.

2.1.2. iAt,{tul,rl, ' fE}IpFlIltTI'IUtlI t 'tt}:stuvtr

-,- .Ig1!1i-"q1"ulul.,plcsiurrii

_sau temprrraturii la care aftr lotr ops1atl.<rc apo zare in er.hilibrusc folost.sc cclerLqiclatii (2.11)...(l.lg) du dt:o-€ebit€a oi, de rlata aceasta, luxulile I. fi , sinl cunoscute. (:a necunoscutiaparc consta,nta de echilibru fie d.rtor.itir nccunolsterij temner.al,urii ,(cird ,, esto lal), fie |ecunoaqteriipesiLurii , (cind ,'esto O"iJ.' i,i *i}rU"f"eazuri. rezolvatca sc [ar.oprin inct.rciir slt(.{.r,ri|r,a la IIrr|l.tr.lcdr. 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 ,nra iconrct.gentocare sc prctcazi la folosir.eacalculatorului [20 l.

Penlru ubl. irrere:tt .mperutrui i , r . r l r . r r lu l i r . r ,urgeni/. Se prcsullnnt' o tcmpcl, roud, (r,) ale arrlestrrcului.

t empcratrrrri irrl c l er rpt.t l trrilt..;i tlO roui (1,)

_ 2. L,apresiunea ctatii rii l Lernpel )l,u]'aprc$ulru.\il st, citesc sau se cal-culeaz:iconstanttiedecchililrru-,K,, .rr .s,.irrtr,xltr-r.rr ,cur]iile

""*p.r"ti\a;acX acestease vorifi<rir n lirnit*'trr.i

{.r'rrri rrr1,Li..r.,,alcniul sc tirnsideritexmi-nat iar', dac-i ut, se rcia- c rl lr, ii 1rr"i,rlurrt-r,, ie tempe.raturf.

oalcul*l presiunii derr.lge irr rn'rl as.'riniit'i tu rleusobi.ea-cii se fac

ll":ll!Lr]9"i:]n!"esiYe rb plesiule pirii cind ocuatriitcvaporiziilii in echilibruAe TerlI lCa l i l l l r rut i t l tn(. i qlOIl i tnDU.{r. .

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

191pl.-rt. ",O1]10"" \ r,porizat.

.Deci,_pentriu meetecuriO* co,olioriiio<rerr.rutt,. urba, vl) se loate calcula a,nalitic eu una din relatiile (2.11).-. .-..(2.18), cu condifia ,"unoagterii onstantclorde echilibru a-1" oorpoieo-

17



telor amesteculuisau,daci, alrestccul setonlporti, ideal, a p}esiurrilor )eapoli. Aceasta, predeosebire ecurbavE-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, froct ioV, procenlevopo.izot '100

1

cu diferitc metotleempiricebazatepe alte culbc ajutXtoale (curba STASqi curbaPRF - v. subcap. .3).

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

TabeIuI 9.1Drto i i rczrrta(eobrinure a car(uh rap.rlz: l r i i in cchtihu .rn rx.mDll l g.?

C.om-

F : 100ktnol/ht :57'C;

se pFesupuncP:12,2 bar;

Rt l

I

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

L

vlUa:

i

lC l

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

3,14

5,7620,384,954 ,90

42 73

il;"i:rf",frT:r",.-eagazolineirezer:tati'n tabelul2'4 si rieegal

0alculul sa fdcut prin lnc€rcd,risuccesive u ajutorul ecualiei (2.11),A rozultet P-

12,2bar (tabelul2.4).

48

cq

gcuf9



Dupii clrn s-i! irrltat (-\'.e{r.9.1$), perrlr' atlcstct'uli lritr111.",r.ra1i,ruporizatii trz epo&1c .:l lcnla li|r't.t }r.i crplirit ar a tcualiei (9.1g) lr i ' ;

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

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

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

ulttle : .ir,, cpt ezilrtii tt lcl izr, noliu,ri a, contporlentului nlai Tolatil in fluriulde alirncrrta|t-', tt -l i =- 1i, -- 1 si],ucu (Pii?)-l cirrrl amcstccul se com-portr"l,(lcal. )a"r.i i c sclirL '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 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 crhil ibrn. IJ-rplicitintl ecun{ia (2.38) u o;i fJ.cinil r_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.lbixar esto rreiclealqi 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 4 l , g - . r .

_ nrplcitind ocuaiia-(2.38)

n- 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,- a 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, .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 n t cbiliLn , s:tucur.l)aVE, a ar estecurilorcom-plexe de hidrocarbtri (petrol ;i. h.rr;!iurri ol,roliere)cprczintl eorclatia

ceamai lmportantt in cal('ulu tehnologicaI coloanclor e rlistilareprimail,sau.distilare atmosfericl (DA), al.col6alelor tle distilare in vid ilVJ aicuptoarelol tubula,re,al preincilzitoarelor cu schimbarede fazi etc.'CuaJutorurer Be calculeazi temperaturile de la virfui celor doui, tipuri docoloane, emperaturile talerelor de preluare a fractiilor laterale, tempera_turile de intrare in zoneledc vaporizareale coloanelor ie DA qi Dy,iem_peraturile tle iegired,n cuptoarele ubu_lareetc.

Aceastdcurbd,sepoateobline ie pe caleexperimentall, ie 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 mentald, 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,,qtestabilirea curbei y]t. Alimentarea se f*cc cu

Aline t,rre Teaanorretru

-lzoLo! ie

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

ljutorulnei pompe, intr-o scrpentinii previ.zttii cu ilcirlzire electricifr fi$tem (te cglatc a acesteia.Fi\ind iJi menlinind constanti, (+ 0,25"C)

o I elnpclal uri cupr lr.[ il rl o 1empetalur il. de ierbt.rexi rle roui ale ames_lecului ce (,orsl t uic flu-rul de alimcnlare. celpdou:.iaze a eehilibru (vaporisi lichid) forrnatc la tcmperatura fixa.tii se scparii int:r-un ras separaior :ra3.Iapgr'i ptli8eflc st,paratotuI.pe l parlea sup(,rioat.i. i.recc prinll_xncono?nsaloT.undc al.c loc l) eondcnsar.col all-r vaporilor. condensatul

'ezultatacumulind*-st, in

'asulde rtistilat, iar tazi tieh;clii .urge prin

circlerr iberi in vasut rtd ichirl lezithat. I)".,i"p";;ii;

,o ,"p"tii $i pentrualte temp.eraturi cuprinst' intre temperaturile-dc fierbere 6i Ae ioluA ateallnrentilrii si f le eprczintI grafi| va,ria!ia proeentullt i vaporizat eu tenr_peratura,

rezultir, tocmai curba dt, vaporiz:rrt, in echililrri a amesteculuire.rpectiv.

. De;i-aparatul sc utilizeazi pentr u detet,rninarcacur hei yE la pr€siuneaatrnosferic5., el.poat_e i folosit, cu unele modifielri, 5i pentm deicrminlrila Dre8iuni mai mici--

lntrucit deteltninarea cxperimentali a curhei VE necesitA un apa-rat destul.de complical, qi ul

-timplung 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 riteob{inui.

2.3.1.IRASAHDA

URITEIB I.A PRI]SIUNIIArruosr.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,Pirgomoapi

-Beiswenger.Aceastd metodl se aplici produselor

perroriere ale ci,ror curbe de distilare sTAS in domeniui 10..-.?0% dis_tilat se apropie tle o tlreapti,. Cu ajutorul ei sepoatetrasa curba cleviipori_

4' l



ffii:'i""#lJili.1,IlljJi';li.lir,o*trr,.apr,;.11,.,,;,r(roa .,r,aS.r,,\s.,ruf;ll,i;l,,jil,i*i":*i..;;,:,i;,:1,),.r;ii:ilil:liii;::i,l,l::.,1;,1:l;l

a:

:2

:1

>60

i {so[ \ \-

'0, , ,1i 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'.{ ::8cor,,aria

",,:"

'"'

irlll;,,r"i;lriilr;llfii |':Jiri: li,r t,,,"ili:iii'1i1 ;i'i:r,u, p,,i,in'iillllri"1.Tr;|,ri,".,i;ti.t,ili,*[*illl[liiil;r_ti,i

,"r,,,a,ill,lllii;,,.rtx,i 'It cii rr*,1'rl. ,ir,rrrrrrr_fi liris\\,engerlccu.gt,n.

' \ i t , .c])t . , i rrt r i gr i r l j r . cr

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

Ponio cLrfbei TA

ronra (0fber pR F'

?sr'... = l-L"11!_ t:r;,-

t6.,,,i0o^ -tno -,.- -. o r i { )( ..r1)

j : . : i ; ; ;11.:,;, ' , . ; i ' ; , , : ; l i i i l : ii l , \", . i , r ' , , ,r. i , i rrr.r i . , i , ,r,r.,,"o..' , 'i,",uuiiil,y'ilij:;;,lil t,'lil;.iill,'ili;,1,;,.,i,;::".reiju,n"l;,,''."'iiil;",i1;i,l",rl,;il,lll,;l;illi".lji:liili52

t :i ri o i

iemp€,oruror" sol"Jlifipe cl r bo pR F

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

-

- rtbt I



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

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

6. lJe calculeazii_,ternprral,uu colespurrziitour.ra 0D/; fi h 1009/o

valorizat pccurba YE, cu rela!,i i le

8l

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

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

'"

-

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

, "n -lroo::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 lart{ 51- \S Fi l r l t l , 'a fr :r( l iuni i d{ , 0ctrrr ldi|| (.xc rptul ::.t

(2.,r5)

(2.+6)

(2_4?)

(2.48)

,7..l1inpullrtele corespu,nzirtoat.crrnpelatutii de 0l( ;i 1001d pe

curlra \-E soLraseazi ut.haYD:rpr.or imatf la o r l rearr l r i .Cir,lcr.rlul rurbei \ilt clecLu e il motl aserrriniit or

^;iin cazul cind se

ploacii de la curba PRl., cu dsrsebirea cri, la punctui p, se calcnleazi,patrta r:ulbci PRIf in domcniul rlr di"ti lar.c 109o. . .i09., iar corelar:eaacesteia cu pa,nt,.lcur.bei YE ..sicu proceutul distilat, in

iriinctulde inter_

seclieal curbei PII,F cu curba \-E (g6DPI) sc ace cu ajutoiul eraficrhri 2.8.Dxernplul 2.3. Si, sg raseze cuiba \rE Ia presiLrnea rtrnosicr.icir perrtlu

r-r xrtorinii 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 tl iutabehrl 2.5.

r .e. lpecti 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 l 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';ffigf ?'rren.eezurtd'emperatu.r

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

lrmyovo306 + 0,32 (100 - bS) :919,4"C

,.00

180

160

140

3?0

,* lI

zeoII

zeol

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

60Yoluodisli ot

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 curba

Pf,P. Crleulul cu rceasti retodii decurge astfel :

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

Irig. 2.11. Corelalia gralicri a lui Obr.adcicov dintrc panta

curbei PRF, temperatura la 50% distilat pe curba PRF 9iprocentul distilat pe cu.ba lrRfi coresPunz{tor edperatu lor

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

2. ln funclie tle panta curbei PIiF qi temporatura corespunzitoarepunctului de 50o/odistilat pe aceast[ curbi, se citeste initialul Si fina,lulcurber VE (tomperatura ui 0o/o, espectiv 100%,pe curba VE) rlin figqla

2.11 9i prin tloul puncto so trasoazt curba VE aproximatl Ia o tlreapti-

:'30

:

a

;-

r3

0

u leerubr*nrt

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

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

_!

55



iar in funclic de a,ceastX anti, Ei de temperaturacorespxrzdt-oare punc-

tului do 50% ttistilat pe curba PRtr 5ssifegcnllimi]o r qi y ttin figua 2.U..

in continuir e sccalculeazdpunctele curbei VE cu relalia :

" :yf ta*( ' -#)"

I[etotla ObreadcicoY perm;te Si trasarea prin puncte a curbei TE

ftL acesl, scop se calculeazS, anta curbei PRF in clomeniul 0o/o. .100o/ot

dist i lat :

(2.4s)

(2.50)

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

Fixintl dilerite valoli pentru e \ntie Oo/o i 100o/o'clin ecualia (2'50)seob-tinvalorile lui e, iar, din surla, PRF, temperaturfe corespuMS,toare.Reprezentareagraficir, a perechjlor cle valori d-, permite trasarea curbei

YE prin puncte.Exemplul 2.4. SI' se trasezecurba \lE aprqximatl la o _ilreaptl,qi

prin punct-e pentru motorina clin exemplul 2 .3. folosind metoda Obrea,tl-cicov qi Smiilovici.

Rezoltare

?pnr : 339-----279: 1,05"CiTtrocentaolum 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, anta curbeiPRF in doneniul tle distilare 0. . .100| :

395- 226ppRF, . . t** :

ffi: L,69"Cprocentwlum' iltislilat' Din figua 2'U

se citescvalorile n :25o/o; y :84,5o/o'fntrotlucincl ac€stevalori 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, "/pRr':$1Qo(l

56



pentru , :i0%; c:52,6o,Lt 17e"7"y6152,6e;pnp316'C

pentru r :go%i r: Go,'ok) le69;1's160,7"pqr lM'c

pentru r : 100%; r, u :61,i1L i lroogr.r,n= le.r,s%rnr328'C

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

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

:24

i00

2€o

:5C

tc la 60Pro.enie voium drsl i loi

-,VetotluNelsorr.Sc aplicir irrutluselor petrolielc ale cilror cur.bedc lefe_

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

-rpclei.Lzifit, la graficul din figura 1.13,

fie la cel di-n_iuura 2.1:l in funclie de cru.ba de di,(titare"urrosc,itil

ISTASreipectir l l 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 n felul nnnltor:

1. ^Sccakrufeazil p:ml,a curbei de rtfelin!:i in riornc,niul de distilare10. . .?0-9/or-. eci.2.44).

Z. In functie r1c acoastii pantri si de temperatu,ra ta care distili 50o/o

rye,9urb1tlc-referin!_ri

, se citclte pa,nta cultrei \rE din figura 2.f8, a, siti2.1{.a ryidifcro_n{adintre tempcratnlile Ia care di\tih 5:0% pe curtia Oerefel in l i . f i qur. l ra.F) (Atso".) in f igura 2.1l t . salr 2.11, i i f rrrrr.( ielet i l t t t l t u lbci de rr. fcr int i tS' l ' . \S srrt 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 STASn domeniut 0.. ,?0y"

tsig.2.t3..Corctal iarat icA lui NclsondinLrc antacurbei ST,qSsipenta_curbeiVE (a) $i dintrepanla curbei SrfiS, t"-puoiuo f" LrI"distil, 5O1opc curlt ST,\S $i difercnta Atsof dintre t"-p"r"iur.i-Ii

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

4. Se calculeazl tq",6yBi 1100./ysin 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 dotttentul 0.. .?07.

s{0

!'- P'1

20

- ; F&"ro

Tcmperolrd tq (ore

dist r 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 PliF

Si di{erenla Al.o% dintrelcmperaturilc la caredlsultr

50% pe curbele PRF FiVE(r) el .

;

;

gl

Pon:o aLfoer Pxf ro

dolj lcnl! | 10...709i1

01231561

il',l""!HTJi,:,i"

s€ respectr,curbura curbelor ale eferint[ de la ca'resepleacit $ aleci rassroacurbei VE va fi mai exacti,.

Calculul curbei YE prin pLnct€ sebazeazl pe relalia :

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

Panta aurbei VE tn ilomondul estrfine

Pofitaafibei S TAB (PRI\ tn ilomatiutrestrlns(2.55, '

'59

-

"4

;ss

35 a€ es



El r lecurgc n felrr l r r rnr i tor :

r,. ,,1i,..,"JriL1ott'ir'un.t{'l€ ,2 '.ti3 de a trasareaurbei E aploximati

0,.,,, ; ,"t i ' .".I i ' i i ; ;"1'rt:$l: 'u' i f,n ir^rrr:rinurrr.romenii.esrr. insele

,." ; ,';]jl"'l;l.ill;x,'.#i$,,1i1/;i'i,x,'l "4,i

"fl

;, li%r,

î,lli-.iliir;iila,rl''1iili:*rifui;'rij,!;iiigtt,;:*,utti 1ralttaculbci TE p" ice

,t ,:';B,e:,,,-8,:''l::,glliiiT,l""',li l)l'ijiit]ilit,l.ii[?t\ . 14. :. "

- - ?rvr. in... .oo

respectil-.

?stasl.tr ' l ' ro "to%- -;;;; '- (2'5i' b) '

?vx, ro . .;o_ __ ?ro. ,n,a *la

?slas(rnn), o . . ;o"r^ ".- *I=.^- (2.;ir c)ul lde lrer. l l rorr .ur"r , ,s in i

" . ,--

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

.^""1',..l1il-itll*::;:ityn",il31fi:iqi+lf;*oj,l,.,ul;i,.,a1lve,:0. . . ;99;:

sau

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

ToiL - iDo,;Stuu ;o?,,r-e1.09.r,r*20 . pvx,co. .to"7e.i6, a,

. Crr lcululdr.c11..1.1,nlo( l asr{ l ; i . l r i tor . . ; i err{ lLrlonrerr i i lcdc dist i la l ,ear tucr r le Ou/o J0.. . jooo. t( , . . .J{ too yi 01..10;") :" , , , . ,. .Exernplul2.J Si, se tr.a

plin puncl'e p""i.r ' roi",ll,ltozo-I lttl)a v l ' l rptoritrtit l i la o rlrcaptil 5i

Re;oârea urn crcnrplul 9.3, folosinrl m"toaa

.Nlf_"ori.

-3jl3 _ 2?(|

r,,pRF_.._ _ 1,0i ,(.iprocentrolunt, distilat,

, Din-figul,a !.14, a rezultiegal u3t5;c,

"-;;ilii,J'3 '-f,rTa]=i

iar rlinrigtra?.14., ta rso%pRp

-.l tunci:Al.o"7, l.6n**, - l ;s""ys : - B.i.C- roqna^+i ' , Dr -

se arc'reazd,",..,",,1,."1"Iffi;,o6;tt;.r;:r:318,5"G

lozvr : Blgr5 _ dO.Or2b: 306"C

troow 31815+ i0. O,25-

380"C

60

9Oo/; 70oh



1).r i t l l u t l .? isi t tea

tonn 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

/*,q;r : 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 5 30020

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 .l J i pvE. i0. . . .0" - .^ : - . -

qfr o..i'i:0.1?g1to;

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

.. )10 226

| ) l r lnr- , . . . r ' : ; : fO - . A. l ; l.rrr. . . 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,zartre-todei N(,lsol), .\ltr,xn,ll a propus urnli"ltoarea metodir, tle tra,sa,r,o curbei\-E prin puncte, plecirrdde a cur.baSTAS sau lRF :

.1. St, r.a.lr:uleaz:i.xurtfl ourbei STAS sau plil. in domcrriul rlc distilare10 . . ..i0 u

..cu rclalia (2..14.),.lumqllg egalii, cu panta a$a-rurnitei drcpte

tle letr.rirr!i a curbei dc distilalc S1.AS sau pRF ((lreatr;ta .,RD) :

(e. i i )rro,:-t!%rJr!-:p"ô

'/. ir fulrc{ic t ' panta-STA^Ssau prRo)rdiu 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 rr l i r l i i ' l l / , rR\.

..7. I)-ir,r. :rnl 21.xpse calculeazili ternperatula la care distili, b0% pe

dlt'aptt, l,RD :

1r,_,rn:/,o'",!'lq 111"r:r^"

i lioy"r_no (i0__10)prno i trog.;sras io.,L ro./"

61 :



'esFR

:-

t9SE,-53's>

Fig. 2.15.Coretatia srafictra lui l l luxnel l dintrc D&ntacurbei SIAS ti panladreo_tei LRV (o), dtntre paniacurbci S .\Sr temperatnra

f ,13,,''

Ti:1"fiffJJ;

ornrfc tcmpcratur i leDunc_telor dc 50% distiht 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 ,% dirt i lq l

12latonta rurb.i SrAS n 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"intre temperal,urile la cafe alistili 50% po atrosptade reft'rinli, lllD, rtspectiv pe dreapta de referinli LRY :

de untle :

Atso./ : l5sr,tRD - l*%"û

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 :

_ lio"nr_Rv lrol"Lnpt*t : ' f f i i l ro%r-xv:5o%mvprRv(50 10)

ln mod ascmiinltor rezultrtr

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

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

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

sa.u, n 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 u 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.ernlelatru'ilc /^zr-RDli 1,9J-R1u lelatria (2.58)r'espectiv(?.61) ;'

-ne citesc raloartele ?' alin gl:aficd 2.1i, c pentru' r-alolile o ,firate,

cale se ltloduc 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 deosebireacI" itr :rct'st caz se apeleazii I& glaticul tlinf igula 9.10.

30 /.0

x, 7, , d ist i lqt

0123r.56:

Ponto urbai PRFn domeniul0..70el.

o

Iemperqluro o 507.dist iLotpe d| .eqpid.elef in l i( t567j 1p6

1. 39.7".156o62 tS0% > 1S0oC

Pqnfo udei PRFn domeniol 0.. .?07"

b

lleloda permite trasarea cu bunc rezultate a curboi YII itr domeniul10 . . .909i alistilat Dinu recomaudS, xtrapolaroa prin calcul a &cesteiapinl

la 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 exemplul

2.3, 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 llAxNellclintrc

oarrta cu|bei l'llF ni panta drcpLci I-R\:

ior . d i r r l rc r ranlu ct r rbei ' l t I r . tcnrpcrr lu 'x

. ta SO'l" iet i tatpc drcal ' l : r , l t l) i i r l i fcrcnta

-\ i .0. . r l irr trr cmpcruluri lcpLttrctcloric 50oo

dis l i la l Dc heptelc .Rl ' ' iLH\ ' (b) i { l i r r t re

mtir imen ",r i l |roccrr lrr ll ist i lat ({ r Ir i l '



Reoltare

33.3 ??0

60: 1,05

_ -PTCraficul 2.16, d se citeqte panta dreptei LRV in acelarsidomeniu

de distilare (prrrv 0,3).

_panta (lreptei ?LRDse 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 <lemilrimile penn gi iseTlqpse 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 se

It9:9din graficul 2.[6, c, rapoartele

r,

tiar

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

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

lo.,6r.no312 - 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

[email protected] 312 - 0,3 (50 - 10) :29TC

trc"Avx : 292 + 0,+ (270 270\ : \STC

._ pentru a:30o/o, r :0,33

d, o%rD: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, :0133

lsozr-no312'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%vs318 -l- 0'33 (333 - 333) : 318C

Pr-no prtr., ro . .76g -

5-c.?:{

D'



- polrt lu .r' -= 90{)i}. r. -. 0,lJj l

lso"r_rro

i j l9 l ,0r' t ( ;0 Ut))- . 3;1.1,

,, '0".r \. , l l l : . t 0.; j (t0 1)0)-

3J{,(,

/eo%\rj , . 3: l { 0,3j t (3. i1 3( i1) . , 3:0, i -( ,, ,-

prrnl r .u , r =. 100, ,o. ' ,= 0.3i l

I tme6r. rrn 312 lr0; ( ;0 - l (X)) ==36.1,; ' t j

I ror,o,or. r l3 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 lnislrt . l i t t l ; t t , to. , \ t tast: i Drct0di l )o l ,nr i tc 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 ( .ul l ) i r S. l ] , \S satr l ) l i l . . . ( ,a lcrr lu l ( lccul ,gclDI('tt l t t l ] . lni i tol, :

/. St' ci lr ' : t c l, rrr lr,r' irl r. l lLr crrr'( ' l ist i lr ' i . i0o;Dc cul.ba ,q'l ' , \S sau ll l l t-.

- i . i i { ' i i ( 'ul ' .nzfr l i l i . r1.tr la / r , r" ; / r( , . , lx ' ( . l l ) i r S1': \S sau l l ] l l . .

l . is 2.r;. c, 'r(ral i ,rr'. ,ri(i r,ri j(r, ' isr,,t; i , l ; , . :*; j :",,, ' , , . irr.

{rc.,0 ; (risri.,r c urberr .r..\.,si \ r. rs i ( l i r ( . r( . , r , rc rrnrDor: rrur i", , ,*Ti l ( l , ,

i l iprrrr t "r , te: r .s i" i i " , ( l ist i tnpccurba

., . 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*, di rr l r t : .

tcnrpt.r. i ur ik ' i r r . r , c r l ist i l i . : )0.(,lx,-cl ' t (, le f - i r ; ; i Sf. . fSl r( ,spect i . - \ . lLsi l ' l i ! ' . ( lc rrrr t l t . r t ,zul l i i cnr lx. r ' i r1u r l a ;0,1i , ( l isl i l ; t pe cr i i r ra f.U:

. -\1.0,, . / . , , , r r / rrr . 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., Rl -F Atio","

66



-l

; - ).----.--]

-60

i""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 la f ia gra t ic l a lu i l jdnr is tcr d iDtrc tempcratur i tc d( i0% d is t i ta t pe curbctc pRFl i \Ja i i d i tcren la dc te inpcr ' { tu r i corospu lz i toarc puncie lor de :J0lr i 0 %l is t i la t pe curDa t, l t t . .12 l ,

^ J,. " imlxlrtc curba (:[c11,t(,lrr1i (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."l i l, drltrr. terlrprratnrilt- t,xtremecor.cspnnzirlare ct,ltirSasc omeiriide drstllare ([e pe fllr' l)a STAS sau PRtr se coreleazriou difei,enladintretenrpe.aturile e-xlrcrnecorcspunzitoare acelortr;i d'rnenii dc disii laro depe ( ur '1, i t r'E. r , ajulor 'ul gral i r . r lur ' .1g, r.sp,,1.1i , , -.2g* .

i . ( -a lculu lculbr . i \ ' l l s r . f r r l r , ] ror .n inr ll 10, :o:"r r .n srrs ,arr i r r jorsu.c.siv, din dome.i. irr rlorncrrirr.)c crr.r'plu, rlaci'.ie ucepccu domeniul30. . .50?; so calcultrazii

Iesp0(t lY:

iar r' l irr igurik, ?.19si 2..10 e r.itt,;lc difer.cnlrr:

f /r l , ro.. . :09; : lsoi . ivr-fuoyrl

de tnrle :

l . ,n ' ,"y1, l .o,t ,"rt l l r l . .0. . . .09;Calculul se t.pctir iu rnorl sinrilar'fi lxrntlu celtl:r1rt. lotuenii.

*. Corclatia.diterenfclortc tcmperrtur: i ntr-urr anurrl i t domcniu dc c\ourplu30. . .b0%)se porttc olosi Si pentru ul l dontcniunrai lestrins (de cxcmplu,30..., loyo si f0.. .50% d;Pentru domeni i si nr:r i rcstrtDsc).

or



35

e=

1.0

30

0010.0 lc r0 50 60 ic 00 90

L'rle.enfaemperor!i tc. xi.eme (e CcrrarrLof e d sirlcre de

Pe . Lrbx 3TLS, oI

Fi8.2 .10. Corclal iagrdficl

a hl i l tdnrislcr d in trc di fe.eDlcl€ de temprr r l rr i .x l rrnic ale do6!ni i lor rcstr lnsc de dist i larc de pe r | | Ibete STAS i i IL t [2 ] .

0 10 20 30 1.0 50 60 ?0 80 90orter€nis€mperciuri lortf.emeole domenir{ore drstrlore

de Pe rurbo DR f o:

Fig.2.20. Corelaiia grafie{ a lui Edmister dintre aliteren}€lede 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-

Rezolrare

tso%srAs :102'Cl

(lao.; Iroz)sta. 2sz - 275 :1'7"t)

Dirr graf i r .u l2.17 czrr l t l :

Atsoi' ' : 16,5'C' i*%up : 302 + 16,5 : 318,5'C1

68

f:;'LU#- '.\-rf l+r l ! ,oor

W

l+r++_o\# o(' i t#-

{")o ,-|f,+11:Eri:t oel i- .

^<er

de"-870.-.9



0i ferenlq iemperdl t f i lor ex i renreole dom€ni r lordE disl i lor€ de pe ( ! rbq STAS,oC

10 2A 30 40 50 60 ?0 80 90

,.!

l5c%s rAs ' t

Fig.2.2l. Corclal iagrali( i t n lui I ' i lmis ter dintre difcrenlel(de terlpcratur i 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 i d i lcrcnla dc tcDrperatur i

lorcsprrnz- i t r- 'arcpuncletordc 50% dist i lat pe pRF

ti

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,. . . 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; ,Ci

cl -.\fs rs, 0... so"; . iJ,3? ;tl2 . 9j' f( l

-\1r . ,n. .,ni; : l9'( ' ; l.o..r. i : 32;t+l2 .- ;.;11.-fj

J) f1. ' t r , eo. . . r0o' , . l l i t r 337 -. l? ' ( lf/,r,,..u.. . roo,;,= l.i ' (" lroor,r 'r , ; i: i5-l 1,7 : :j. ' i9,?.(j

' l . lJ . : . 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 , nt . ; r r t . l t . ; l.u.lI{)slfF)lIc..i

rIcll_!t.L' l)r '( 'zcntul( ' i l sulrr:arlitolrir l. i. i i , l st, rr,ftr ir rrrulrai l:r l l..siif(,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\;rl lrrrraitr.t.(. it_cur.h', i E si la pt'csiurri rnai l. i ' , i dccil pt,t, i i trrrta atrrurs-

I.l r( rr t..1(.lrul,tchnoLrgic rri fuptoruolor l,ul 'r l:rr.t, L, ' t, ir l i i* si r-:r;xrr.izarr,,' . ; r l . . . lLr l 1olr11.) l{rgi. l (r) l , i r ' .ei d(r f r .aL] l idral .odin ca(l l 'ul i i rsta i r r l i r . i r l .

( l iu,tt (, lcrltr icli 0t(,,)..

J) irrrorrov xi Rci"*r ' rrgcr I r { ] ia. a1xr i l 'ackic I l i t I retrrr '*rrr l : i r * rs i i r .e i r(tl lrrr 'r \ l, j la plr.sil lni mai nll]t,r i lccil, prcsiurrca al[losf(,r i{, i ln,i lr duc0l.(,tuttttt, i paraltl. la curbn YE trasntl la lircsitrntrt atrnosftricii, iu.irr purlr.tulr-ore\punziit{)r ' tctDpelir,tuli i r le 50orf,disti lat, t l,ftnsl)us la rroua pr.r,srurrc ,rrl i]| i l rt . l g.ali( 'r lui r lc l.t 'sirrrrtr dc

'apo.ial lui (!rx (fig. 2.9'J)sin'cu a.i*tor.ur

r | ' r | |oj . l l r . i r i tr 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 lrutr( .r 'ozul lr l l ( .Pr.rr l Irr PIpsi rr i tru plr .r .

l r i r t ' r . i t l i l ( l r . l ) t1. i iunr . i t t t t ro i l i r i t . l i t l . . . i l rdt . ) , ! r .otr r t , , . , . r , t rh. ; l r . t . r , : rl ) r . r_sirrtt i i p:rnta cur.lrci \-D scatlc (r-. f ig.. g.24 ,,\i2.i5).I)rrcr' i lx' trtrr alncst('cul IcslxriLiv s(: cunos(, t.rrrlrclt, r lt, lx,r,siuni rlt,

]alx' r ' i ' i ' l r .s ln l r rz i i t . ra lc a,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 lt , 0 l t r t ,s iurrc? r t ta i t t r t t l . r , lcci t ,l r l1,\ ' . l r11.:, [t l t r ro. l i . r i r . i i( [c(. , t .Se rst fe l : l l l i t r l l .csi r r t tcu I , ic t l t tce 0 ptt , l l l t , i i t ,l i l i l ,r) i( sil ( i i , ir, nt(,t sC(.tr.. lZicelC 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)eraliurilo la 0, r,ciptrt, l ir. iOO,i;, r,rqrri,. iza,tr)c ourba YE ({ig. ?.21). ln

^r,estfd s* lroati tr it ia crrrrri l \ ' r!"apr.oiirrurtir,

l in | . t l ( 'ADti-

D.actise t.uuosr,;i culbelc d1rprrrsiuui tltr r-; l lxrr.i rkr ntt,stccrrlui pat.l ialr-iLp'r ' izat pc])tt l l 10; i301i0;i ?0or," -apor.iz.,t. t. lt(. i (, ltr l),r yll s{, '11yr1l1rI' l ls& pt' in pulrct(r (fig. 2.2.:)).

. . .l ) t ' r r lnr- l lnsatr l l (h( . f l r . lor r lc ptr ,s iuni dc vlpor i so poalc folosi r le l rx l*

lrr lrrr lstr ' r 1 lI l ) r iz, r r . t i ic irSa-rnrrnitul 1[ l r r r , l fot : l l f ixai i rr 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 rrr i l )ro|t,r e Volti l l tr lt{tLtaf. lx.turlra YIi l l l pltsiunezl atmoslcr.icir lx,r,nril tr asalt,:r, ltclttclor(lcllrt."rle rtr, 'aln)r' icol enljuuzii loa,t,e ccslor 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 : lorarsip locenlct 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 t,r lc rl in f gunr l.?{i si 2.2?, untle

coor'{lonatole punctului focal (ti,mptratula focali /r, r(.*1x,c1ivp|osiunca

70



.,

FEFgggs€FS*"-*. *

)our t | / l ! ) ldvzru0dvl t0 YrNtlYt vdnolv l



Da

. I

Z

'B

'6

0OBoauUouECUU

'pEtanBcluBuZA

L

0

s

0

.



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 ierbere 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*aficul

2.28sau2.29,se citelte ternperatriraeritiix reaie,i"l" u't _p""i.:i,iii.

I T-

PqntoSTASn doD€niul0._.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 n

10.. .9 7.

ro0 200 300llnpa.otu.o for,'C

-:

l f ra

Irtg. 2l?. Grrticul ful Edmi6ter pentru stabtli&a prosiutlii punctului locrl Pr[2]'

NoiqFoios.tle tenpetgturo de f€.bere

nedle nolord pArfrl] tempemluro

Pseudo(f i l i ( iFotosegte tenperqtu.o de fierberenedie gmvimet.i(6 peniru tenF-roturo r r i l r ( i r realA.

1.0

l0

c-1020J

-50 j

"60 9

-&-69

--0 !

--110

0,60a0sh005.1

o.1.lrl

lii;lo.rrlor l

;-eo''-l

i,i'1*'.]

Nom) .amtr

120

129

. t30'

pen tru cluree temperetudi c tice rcale ti p6eudocducc r imcstcurilo

do htdrocorburt J4l3ig. 2.28.

71



l,-",':'J;fi1'j,1;l';tl{,1i?fifi::"1llH],}it,:iili,|;];ll,ii,;l;l},/r3;r.r.,,sl,ri:r.siune.ps.urtocri.ienp,")* a,amesteculuie'iridro.ar.burii "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,,crltc,ir' i iu gl.at.i(\rl 1.:|1,,qeciteril,e presiurrt,a, ritit:ir, reall p,..

Tenrpt:raturit, de fir:r.llt t nxxlic lolnuretli(.i a rlrrrsk cut.ilor.se ealr:uleazti u I elafii-t,

c0ntli(i\c

(2.63)

$0

t88r.(0

tzo4m

350-

ts;

250 0

3

Notd,

tlcorc ootqri lentfttPsaudorf i t i cd

tolosesh h|np"rqluro de fErberencdacoolqri lentftr fenp€roturo 'td

FolosestEebl€rctur! de fidberemed,egrqvimrlrd p.niru tenDero-lurc rn jL(o rpotA

Fig. 2 .10. NoDlogrcrD: ipr .n tru ( 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 i pseudocriticean'esteeurilor

" La amestecuri,pe liDgripunctul critic real, sc n.lneste si asc-numitul punct pseualocritic,

ih,.,,":",Ti:"".ffit,TJi+i*iij:I":,.lql1;r"_*;it:nll.,i*r;l;;;il*:rtr;;1r#i",],;r;#;il*i,*t"r,:ii;.11_.!r,5,?i;:,*"l:milt;'ii;;;;;,i,;i;;iil':;i.ffi:l^1"f,:.1.;"Tjffi1,fi:ffii,iT".:l*"J":Tji,ikHiiii



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 " ' i

i . , :

f'-:t

l 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, eprezinti, temperaturile corespunztrtoarea 10. . .. . .90o/otistilat pe curba STAS.

ln funclie tle tomperatura medie volurnetriol, din gr.aficul 2.32,so pot stabili ryicelelalte tempereturi riretlii de fierbere ale amestecurilorcomllexe. : temperatura cle ierbere 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 localizarea punctului focal se bazeazi,pc nomo-grama din figura 2.33 al cirei motl rle utilizare este arii,tat prin sigefi.Seobservd,X ocalizarea unctului focalse ace n funclie dc

; temperaturatle fierbere medievolumetr\c\, trno,densitateadl!;[, panta curbei STASin tlomeniul10. . .90%alistilat$i aportulR:(tr*"+17,8\l(?sres, o.. soz*+ 8,e).

Exemplul 2.8. S5,se traseze cu-rbaVE a motorinei clil exemplul 2.3la presiunile te 3 gi 5 bar ple:incl ile la curba VE la presiunea tmosferici,oblinuti prin metotla Eilmister'Okamoto in exemplul 2.?. Motorina aredensitatedl!;!, egal5, u 0,878, iar masamolecularl metlie?1egaltr, u 250.

76



TO

i5

g-.,10-9'is

s -7!

o'3C

0 0,250,600,751,2s1501,75z2szfim33fr1fi115 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-- -r00T€np€fqt. |Jf , : , . I

. :a/-l : _'.z# *i

:.1)t . . =:a

\_r7- :::::i.

200



Jlc;ulmle

Se calculcazil tcnpcrlturr], tle ficrbcrt, nrerlic rolumctricri cu relNlia'J.63,panta STAS in domeliu'l 10. . .909,/oistiltr l si I aportul J?

2',i5 292+ 302+:112+ 337:3C.3,6"(.

p.,o, lli-lll '-.0,775

73:303'6' l - ?. i l _ ,r . .r ,0,775 1, ,9

'I-ab.lt![ 2.A

l lczul tare o l r l laute iu . inrr l $rrnrplu lu i : : .8

t ' ( l la I , : : l b lrI "C Ia /) sbar

Din rtomogram:l 2.33 rczultti r'oorrlonatele iruur:tului {ocal : P/ : !3atm : 2313

'barlsi ,/ : 500'C.

Se fixeazri n graficul Cox punctul focal ;i ltcrct.lri le ltr rdoli 1- )',distilat pe YD la presiurea attnosfericL din exenrplul g.i (ta,belul 2.6) ii setraseaziidreptele de presiune

de vapori(fig.

9.1).1). c 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 IIAI III{ ] I I) t ]cIT I ' I I I 'SIUNEAATltosFERrc,i.

Trasareaculbelor YD la prc.siuli rnai rnir.i r lccit presiuneaalnrosfericfeste 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 rin t,rtrapolare*

dleptclor de plesi[ne dc yitpori trasate prin tnctorin punclu]ti focal pentruplesiuni mai nrari decit presiunea atmosfelicir, itr tlorneniul plesiunilormai mici decit aceasta! nu ru dat rezultate satisfic:it0are. I)e aceca, seapeleazS,a alte metode, o lal,gi uplicabilit:rte ar.irrd nrctotla Etlmisler_Okamoto [2,3 .

Acea-cti,metodil, permite 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):' ll i

9; \ 'olum dist i lat

pc 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 lr ig. 2.: l ; . I icprczcular(r grr l i ( i : r ( rub{ j j \ - t i pentru. ( lox penl ru nrotor ina d in cxcntplu l nrotor inr ( l in cxcnrpl t l :1.8 t f l prcsiun&r atnmsler ic i

2- t t . ! i la presi rh i l r de : t t i ; , t 1l l .

xb 1ll,l32mba,r'(10 nm cr Hg) $alt detclrninatii e pet'irnr,ut:rla plcsiuru:aa,l,rnosft'r{tri li apoi tlanspusii l:r 13,32 mbar cu gralicul lrri (,ox slr,ucu

onrogratnA lin fignrn 9.93.(lalculul tleculg' in folul urrniiror:/. Se tritseaziL rul)il l)R}'Ll plcsi[nea (le l;i,3:] tnbtl..

,. S(' oito\qto cmp('ftrtrwl, dc nOlo dislilnt pe curbl Plil'li str calcu-'leaz.ir lifcltrnl.a t]t, lrnrperaturir coreslrunzirtoilr'}unctt'lor do ll0 i}i 10?6dislil*l D(r act'itstr-rurb[.

.1. ln turrctie rle rnririrnile calcul:rtt, lir punctrd 2, so cite[tc tlirr qraficul2.136 liferen{a, le tt mlx'mturi corespu z:i1o&re unctelor tle 50ou tlistihbpe curbelcVl) riiPlll l, r l irr cftl '{.'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 calcu lcazi r,tliferen{ele temporrtulilor cxtrertrc a1(' relot cin(.i (lomellii.

_ i. Se inr:epe calculul curtre-iYD la, 1il,;t9 rrrbrtr por.lrind cle a 15e.7.y6(valoare cunoscut,i) n sus sau in jos, sur:cesildin 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.:17se citette diferenla temperaturilor extreme ale domeniului,depe curba TD, de untlt' rczult6, l7e.r"yB

AlvB,ro,. .r0", : lzt: ;va - | 1q,,7,, , ii 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 panta

curhei frI nu yariazi cu presiunea, pentru tran,spunerea curbei VE de

-10(0

% disi i lol

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 unetelor' de 30 si 10% distilat pe PRr [2j.

0ifercntofetrperoturito.extreDed!e domeoiitor-edis 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

-E€

40 50 6a 70 00 90 100 f8



Ia presiunea de 13,32mba,r a o presiuneoarecare, ilal mai micd, Bau egal5.cu presiunra al mosferice.,este Buficient si, se tr;nspuni un singur p;nct(d.e

"excmptu.,p-unet l (orespunzltor lui J0 sau 50o/odistilat ) cu ajitoml

grafieului din figura 2.38, considerind cI diferenl,el-edintre temDeraturilcc\treme ale celor cinci domenii rlmin constante (modul clc utiilizare algra.ficr-u i (.ste aritat prin s[ge!i). Cu acest grafic se pot face transpuneri

--:

eE

gs

0 50 , 10 150 2m 250 30 350 {& 150TempeFlurso 3070sou tq 507. pe VE to presiuneo . oC

Fig. 2,38,Corelatie gralicd a lui Edmister privlnd inllueDla prcsiuDii asupra temperaturti de 80,sau 50 yo disti tat pe (urba

VE l2l.

ale. emperaturilor de 30 sau 50% distilal, pe VE rqiale a presirurea tmos-fericl la o presiuncmai micd.

, .- 7..Dac5 se c]lgr$_te, urba \IE qi la presiuneaatmosferic' (fi,ecalcu_lut!^ qi" curba PRtr'-la _plelluneaatmosfericd,,ie prin transpunere lola 13,32mbar cu graficul 2.38), trasareaei la orice-presiune

P cuprinsd,intre 13r32-mbarqi presiuneaatmosfericd, epoate fa-cen felul or*id,to",

^^ ,o)-F^".aza temperaturilor orespunzito#e uncl,clor e.\o/n L0o/r,

SOTo; 0o/._;7Ao/o;90o/oap-orizat-peurbeleVE la t3.32mbargr presruneaatmosfericl, se reprezint5,n graficul Iui Cox celeqase uepte d6 varia[ie

l -c.7!o8L



..iru'{ 'sirtnii de v:rpori (ru lenrperatur':r ol'('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,lcprrntrtelor de interseclie tlitttre paralcli, .,\i (lt'cpt(flc tle plesitttLt' dtr\-:r,poli 'opleziuti 'r ocmai tcurperaturilc corespunzi,toart'ploc('ltt(lILrdc.valxrriztt qrccurba \lE Ia presiunca-P(r'. fig. 2.i31 i crtrrnpltrl 2.lt).

lirelnplnl 2.9. Sil se ttaseze curbzl V'o la prrrsiunerl ltr 100 rtrlrar(71'rmrrrHi) a unui ulei rnedirta c'.iruicrutl PIIF la plesiunea at nlosf('I(i ir,s-a ol)1inut pe baza diltelor pr'('zontaten tzrl)elulg.?

' 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 ihl

lpRiltr

1,013bar, 'C

13,3mb{r , '0

Dorncniul

dist i l rrc,

AI'RF lx13,3

rbar ' ( :

rf,lIuh l i ) . : t l : r 1l l , : i

"( l

llr lot)

: l t l , ; 2;4,: ,

: .1I , :r 275,: '' -116.: ' ' :1J0,;: : l 28,- '! : l { ,5 298,:)) t i r . ; , : ! l )9,5

tt

l (J

2lt2

() : l : - ,0 l \ i

10 :li')0 lol. : lo 3?{l ) tr-r5r) :180 221i i 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 curbzrPIt!' r lo la presiunea ltrnosfcricii a lil,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 i r . 205 : l0' (1

.dirr f igultr 2.36, A150.; ., l f ' ( ) ; t5pe;11,. .221 . i t-

291"( '

Se irnpalte curbt io (lonrr.nii cstlir lse r\i se orllculeazii lif(rr'orl(aetll-pel ai,urilor e\tr('nro pe cull)rr I)[)ul.'rar din gra{icul 9.37 sc cite;te (lifel.enl'a

btrmporaturilor extlcrnrl po VE rii socIt,lculea,ztienpelatura core$punzil oareplo(.entului distilat I)ecurba,YE la plesiuneado 13,32mbar (r.. rlx'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 c irrt'i domonii pii,strindu-seconstante (\'. trl)!' ltl 2.?.)

2.4. VAPONIZAREA IN ECIIILIBRU ADIAN.q.TI(I

In unele cazuri practice, un amcstec lichid sau partiil yaporizatpoate suteri o aletentS,n 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 ractionare cu mai multe coloane a4ezate n serie, n ordinea

,82



de's(rcstcliipr'csi.nii le sistem,aliruentareil ier:rrrt' i oloane iintr co:rstiluilir (iin.pr'dusul dc bazii aI coloaneip'ccerrt rtt', urxlir richittul sc rfliiIrr prlr't.dc fir'rlrt 'rr, r.rrl.il o pleriunt, mu'irnr,,

"d",:it u"""a din col'tr'r rxr

r' iir. . ,li 'u,'tt,azti s:ti irr inst: aliile d. irbro'bl c-desorbti"ail.l ;;,;,.;ii;se r(trlizlazir l:L o plcsirrncnrai micii tltcit r:r,:t, in absorbtle.

I ) r r .cr ' rrcs iur,ca t l i r r r , rus. lNepart tor r- . ig .2. l , D)sa* di t r c .L*r . ' i l('s1c11r:ii)licir

lo(ri1,ca corcspurrzit arc punt,trrliride licrbuc a ricrrirrrrluidc a,linrerrtarc.rar ,(:torzal prin presiurrea-?, i ternpcraturrl , (\K,r,t,,,,-.=lj

*t,urrci,. -tlr dctt'rrlir, iclrid.l so r-aporzcaztif,rrliaipin,:i-' ia stallilir(.rr nirt'* echilil,rr, rcsp.t'tiv rroua compozitie

^lir:hiiluru'i izidual ri., si rr,ua

lcnrpc.aluri r. sl.birite in finnl la prcsirrrrt'* ), r'o'satisfactr iarj .rrrrrirri.,puncl.ului

_dt,_ it'r x.r'e :If,,r,,l.,,Dzu,ii -amestecul

iuiliai":i,.

i,;;.ii; i\apol zat.la.?'-fi.t ', prin (lclelti, flactia tlt, r.apor.ia ct,i,;tepinri l:i rrtin_gelea troului cchililu,u n ? ;i l.In. accst

-proces,arrx:stecul nu pr.ime5t,e :ikluni tlin exf,cnol,. r-tpori_

zarea irr t,chilibm rtalizindu-sc po searnacr.ildur'iiscnsibilo a lichi(luluiinititl.

.lilt,accst no( r-, n ti rnpul .ilporiztilii, temperatura ichitlului -scade.

1r lFrrcl te proceN .stc .unoscut lt Iitcralur,ti sub rrumeledc \'apot,iza,r,oirr cr:hililxr ldiabaticl.( ii ultlliu.e I .qchimbir i gra,tlului

.ile \.apol.izru,c, r,compoziliei cdoldoui, fazc in erfiilibr. si a ternpi.nl,Lr.ii, in prrrt.esut te r:r,po.izare adiabrrt;iair,trcbuit' tlc'ter'ri'atc .sinrult:r,ridouii r.ari,,'bilc : (rcbitui'(ie \.apori for.nra!,iI ' qi tempelalura finali t.

llcstabilir'a echilibrrrlui tt 'rnrodi.arnir. i. .lllra detcntei i'seilrrr' il,d. fapt rtstabilil.a .l*ri rou debit.rlc r,ap.r' i I l i ,i

"r,. ' iuui ttrr,per,rrt,ri

t.,iilr lcgile ca,l('c'rtrolc.zr' i p.oces.I r"spe-ctiv ,rl fi tot i.cre lc coiscrr-ilreal. mrlc'lci_ si errcrgiei ' 'r.c.c1izirt. prin eeuatiir('dc bilanf rnater ir,rq,itermic),coml)iralc r.u.(,r'u21ia.:l,poriziir.iitr eclrilibm (v. ec. 2.11 . .9.1g .

_, . l .i,r.,r]rul"rllcrarlfr ,(tc Yllpolizar(, rr echilibru in conditii acliabal.irit. rc( 'Ul, . lc l tClUl l l t rni l0I :

./. Sr.lx(,sul,urlcr tenrlter ,trtrii rhrpii letentiinraimic[ ttecit tcm_l":Lr:]l:. ]l

i1i,,lil.I)e Ieguhi,.pentru inritarta, lorneniuluitep."*upu,*i.t' . \ rmr( 'sul i r ' r ' i r rurr i - r luru il ( , i l { ' ( . r ' ( , i l i r .cal t .uL. lz i i' . ln |era l l i i l , , de r ' i ( , r_belo ;i do rouri alc ilnrestecului nitial la, pr"riun"a tiraili-Aupii A,.t",,iiX;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 irntri rtupri rltrentl fi io-L"^p,,r.*,,r"u 1r,,"_supusar.

J. Se cak,ulcazii t:rxnpozilii1ccelor dorui five la4. St' r'erifir,ri cmpL{atula pr.esupusi,a purrctulbilan{ telmic (?.6{) :

I 'h t ; : r ,h l .+vi l+daci'l am.stecul ini{ial, inainte de deleirlii, "se tisefte in faza lichirrri sau cut'cuaiia tl' bilarr! termic (2.65)

I'ftt;t + p'"H';,,: Lh,t 1- ,,

t'chilibnr .r7,;i r,.1 pr'ill ecu.rtia de

(2.c4)

(2.(i5

dacri amcstecul initjal e,stcparfill 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 letenttr,), especti\r finalh; h, H -.entalpia fazei Iichitle gi & fazei yapori celculate prin aditivitetc moleri.conlorm relatiilor :

Et; (2.66)

(2.6?)i :

,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 a 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,mntrci rlebiful /oblinut la temperatura prosupu$tr,a punctul 7 este prea mare

"sideci, 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 ngl (in ambele cazuli partea stingf a ecua],iilor riimineconstanttr,) nseamni ci clebitul 7 oblinut la temleratura presupusi este

prea 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-.mertteazho 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 -Fca urm&ra.a scdaleriipresiunii cle a 30 bar la 15 bar, precum $i temperatura de intrarein coloana de d.epropanare,dnci presiunea se consideri egald,cu 15 bar.

Rezoh;are

J. Se calculeazfi temperatura cle fierbere a amestecului din refierbI,-torul coloanei de deetanare la presiunea,de 30 bar, cu ecua{ia punctului.cle ierbere. 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 vaporizlrii

in 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'! ' 'i': L hi'x:';

UE'tt'

h' | : \ ht 'xo1i

h'"- \hlr , i



Atunci :

0,9.o,22. ,65rr + [ _ 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?r0,0E3

I,000

o,2a70,476o, q)7

1,000

o,t287 VN 0,38?1 / + 0,086 ude rutle :

1'0,3871 (0,38?rr-4.0,128?0,086)r / '

:2t7662- 0,1287

respectil ':

9fg_l_lgi87t_1_gr2{.0,086rrz2 . 0.,t287

Ilin cele doui. valori se alegovaloarea 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 ll t \ Er698 547 802 568 80?593 4E9 765 510 713564 476 ?90 489 792

c,nCr

tr)f,ta l arzultal! obllnutG e 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,zirnt lpiilc dc :unestoc u ccuir,l i i lc 2.66)si (:1.(i;;, araltoi se r.'r,rific'i ,cualia de bilarr{ termic (2.6{) :

I t i :- : 695 44'0,31-r- f93 ' 58'0,45-f-56{. 72.0,20,:34348k.I /knro l

hr. : 517 l{ . 0.2ti7-1.89. 5tj . 0,.t?6+{?6 ' ?9 .0,23?-i}tt

.i i}0 iJ;hrrrol

I \ : g1;2'4-t ' 0, i r . t6{765' 5.9'0,.371?90 . ?2 0,0E: l :10449k.I ' l lnotr

l r : lJ00.012+2-- 72)6 kurolyh; L:300 - ?2,6,= 227,.tkmol:1i

{.t00 3l ll4$ ,.- 227,,+.9iJ iJ0 l- ?2.6 +0 .t+9

l0 310.100 6 {S7 ?22+ 2 03659? : I424:l1f} k. I /h

Se r.rbserviicii pal'ftra stingii a couatiei de Lrilan{ tcrrnic estc nliti rna!edccit pa,r'tea reaptii t:u 880081 kJ/h, cceii co }epr'ezintr'i9,ll{9b.

-{r.r.aslu,inselnrnil ci, l,empelatnt prcsupuril a purrctul 2 a fos1, trl nlicii. irr {rrlr-littuale, cir,lcululNe '( 'petiide la act'stp[]tct, (.u o trxlptr'?rturri l l ir i 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+1,05. 0,35 0,18.0,. i ; o,r i : t . 1. .1-( l

7' l tbt lul 2.1o

I loto ; l roznl la le obl innt. h (1sk.u lu l vapol lz i r i id tn 0rcxrplu l P. l0

ca

nCtn(ls'Iotal

0,35

o,45o ,20I ,00

2 05

0,82o,37

0,502

0,3980,1001,000

o,2450,485o 2701,000

sau;

de unde :

0,11907 2 - 0,4413 +0,1605:0

. l ) : l5 l rAr; scpresupulrc- 88'C

I'(rr - 1)+

2. 0,11907

86

t f_.2 - v- : 0"109



St' rl ltrtrleilzti q)nccntr'fl,fi i leilzclor. a echili lru /, rji ro (r.. l;abelul:2.1(,)si enl.al?ii le lt arnesterr.,ar apoi se r.trr.ific[ecualin de bilan!, k:r-rnir. 'J.ti4 ;

l i ' , . = ir{ is '44. 0.2{5+510 . 5lJ 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 0,3981 e?. ?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 : :1i?,3.29 g?ri 1 122,?.Lt 3?t : l0 l i90?89kJ/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{,eremajorii a pr\r{ii tlin fueapfaa cc!r,r.lieide bila.nt termicr se dintirleazir n plincipal cre;1erii fraclici va^po-

litirte Y, (1aulmare :r crcqterii tenlpexaturii 5i rru a cr.eqteriienta.Ipiilorcelor rloui faze.

III}ILIOGII,lF'IH

1. l l l NS'1.\N, A. I .1. . .r- ' the S.ie!r .col ] 'ct to leum. 'o l . tIt, London, Oxtord t :u ivcBityI 'r r \s, la:18,ci l .22.

2. I.IDlIIS'f Filt. \' . (1., i{ppli.d II !Jd!.o&rbot1-:lrnlodlnoni.n, (;ulf l,ubtishine ComparyI Ionston, ' l i ' \as . 1961.

: i . l lJ) l . I IS' l . :H, \ \ - . (1. f i Ol iAI lOlO, l i . K. I 'et .o l . R?L, 8,8, 1959,p. lt7; t8, 9, rg;9,p.: |6?.

4. I.'fl\SKIt. l\. \1.. 'l'cclnical Dala BookPelrcteum Jiclifriflt, New-York ,\r ericrn t)stmlcurllInst i tute. ) i t ision, on Refining, 1966.

5. I.'ttIFlS, lI., 'l'heOil otd GasJoutnal, 20, 197r. p. 70.

d. I fliN(;S'IEIlIi(lIi. H. .1,,Dislillelion-Principlts and Design l'rctcdurcs. Ncw-york, Reir-lrold I,ublishing, 1961.

7. I i , \ fZ, 1)- L.,si UttO\\N,( j ' . ( i . , Ind. I lng. Chem.,25, g: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.:ngitreerig, 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 GasJoutndl , 17 unic, 1948, . ?1.

11. Ol lRl l . \ lxl ICO\-, S. N., Prtr l i / , i pcnpnki ncf l i , Uoskva, Costoptehizdat, .910, i r . 1:) .'12. ORLICEI{. . { . F., l 'oLL, H., WAT.ItNI)A,H., Z fs}rcf t i i t Minerati j tehnike\ ien. spriu-ger-Verlag.1955.

13. PACKIE, J. W., l)i$tillorion Etluipmeti in lhe OiI Rcfi ing Indust.r,/,Trun$. Am. lrst, otChcm. Eng., :J7.1941,p. 51, cit. 2,22 rt i 26.

14. PIROOIIOV, R. S. si RIt iSWENGIiR, ( i .4. , Proc. Am. Paln[. Inrt . . nI .2, sect. I, 1929,p. 52. ci t . 15 9i 22.

15. RASllltV, S., ,,Propriettrtile izice ti tizico-chimicedle hidrocubulilor, titeiului $i fmcfiunilorde 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 2c.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., Procescdifuztonab 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. coNrnuseRuADrFrinnNTrAr,Ar coNDENsRttaIN IjCHII,IBRU

Condensarea eprezintx, un mijloc cle mbog,,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. CONDDNSAREATFDnENTTALa

Ira condens&readiferenliald,, 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{.iale

flenl,r'u amestecul binar (rr. ec. 1.5) se poate aplicaSi

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) seprocedeazL n acelaqimoil 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 lat. 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.ensarediferen{ia,l5 Se observ6,



E

F

tle aserncnca,cL firralul curbei d.cvapodzat'e tlitererrtial[ coiucirle cu firralulcurbei PliF, deoarcce, n anbele vaporiziiri, l,e{r'e1,ic, ltima 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 c I I i , ( f io rd€ \ ' !por izare g i condonstr . t t i t ' r rrr l r l r i

! i a rurbclor I ' l t l r s i YI ' l pc|r l r l i u l ranrrs lec da l .

70 0 st i to

.3.2. C0TT*IT,I'SARI]A IN ECIIILIITRTI

Op'ra{ia dc conderrsart irr echilibru se calactrrrizeazl prin lcet'1, r'i,in tinrqlrl conrlcnsiri i pat'{iale, ichidul forrrrat (conrlensatrtl) i irnitir' ittcontact intirl cu vaporii t 'ezidualipinii l i l sepin'areaor in vilsLtlseprllri l(,r(r-. i ig.2.1, a). Dntoritir acestui fapt, in tot tirnpul corrtkrttsirl i i,ir ' l irl irl(coldensatul) tste in ethil ibru cu vaporii tl in cmt: a proycnit ca $i i l l ( ' i izul

vaporiziri i iIr txrhil ibt'u.Acest proces so irtti lrrcStcadesca a condttr.rn'tpnrliali a vaporilor de la virtLrl coloa[elor cltr lactriorrirrt' ,,si rsol'b1ir'

"ir

in r:azulscpamtoalelor rlt inalti ipresiune

lin caclrul r]Fll ltl. i i lor dettl ior-mar'(' (.utalit ' icir fig. l l.2 , hitlt 'ocracarcctr.

jp re n.dJ l dc omes:e ' .L no_erro p.rm6 Spre h idro frno.e

6oze

pfifi'o

v1 v1 i

F,y0rSp.€ co loor :

Fig . :1 .2 . Schcrna principiald dc separare a lazc lor re2r l ta te d in produsu l dc roacl ic ol) l inut inprocesul dc rcfornr:rre catalitice.

90

i6'eg

Tl6o.c tuptofP. i2 bo r

-/_\sepo.0ror



l)r(,i i sc ll l l l tir '( ' i1,1'dil lgl 'ama l,l(,(iun(' (10 \.irp{)r.i r.nt;tcr.i lrrrit prntrtrut, r ' r l | ( ,st( ' ( ) i l t i ( 'o lnpo r( ' tr 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 rrett , l r .r . lor.r lou'r f l rzt, l - ; i I in l r-rr tr rrnul l l i l l i r l ) ( r ' t (1: l - l l0r i ( l i r1e r le le lnperi t tr l r i i s i

I

2

I i { - : ; . : } . I ) i t lgranr^ prc\ iur)r-

lcrr Ir fr lur i pr ' tn l {mrstecur irn ult i t .onrpon cDto. P.r

- Kr

Ip* isuproincoizii i

Temperouro

prr'.i irtri i), l i t.ci trd dc ll o alirncntlle tlt: corrrpozi!ir' (lrl i i (punrtirl .l (l infig ;l . i l ) , s( ' poate ftrc fie prin vapolizalc ' irr t,chil ibr.Lra tl iruentr"r,ri i drrcila{.{,iri l ir s-r grisit irri{ial in fazl l ir:hidir sau pal.l ial yaporizatil, f ie priu con-rlt'rr.rrn' irr cchili lrru dacl, initial, rl l inrcltrlr('a s-:l glsit in t:rzii t aporisil1l Irir,r'1iul 'npolizltit. [)cci. irr corxliti i datc cle tem}er.atulri | i }r'esiurre,

l)crlrrr nrr tnr('stec ull cristri tlcrrit rrn singnl echilibrrr teunodinatnit. irrdi-ft't'rri dc rlrurrrul unlat pcntlu dtilgclr:a lui : conrlcnsart'a itr cchili lrru a:rrnr.stlr,rrhr i r faza vir}]ori sau vilpor.izar.e in et:hil i ltru a anleste{,rrlui icl)i{l-

.l)itr acesl t)toti\',. t{)lrt(' rela!i i lc drxlusc ;i lnrrzontatc in t.azul vrpor.izifi i' i r t r .r ' l i i l i l lu (r ' . t r . . 2.11. . .2.18) l ) locurn ; i rnetrxlc l t .r lu r.ezolr-al t ' int r- i l la-'l i i l t '

; i in ctzul r.orrrletrsitti i n e(tl i l i ln'rr.

t' i t u,pliralic indrrstl iali i r contlorsil i i irr or:lri l ibr"u s(, rlout ioll(.nzir{olr(i,.lrsiir'( 'aln'o([ltsull i i dC ]e?x.tio rozultAt (lirr proCesul tlo lcftt tnalc t.atl-l ititi si hirlrrrl i irur'('si s(.pararei't rri irr a;a-nunritul ,,separalor de irialti,pr'('sil ln('!', olrl itrcn'l (k' gil,z{Jlinilplin cornpt rnalca ii rircirca gttzelot' desotttl i i ctc. (l:rzolitr:t aslfcl oblirruli i arc un conliuut rnalo dc metan, t.cea

cc(orslitui('

rtlr rk'zilr.antaj al ]lroccdcului, rlnloril i i , tl i l iculti i l i lol caroapirr Irl sisternul dc cor)delrsan' nl coloant'i de dectantuc (liu crdlul ins-talatici tle frlrcti{)nare a,gazolinei [3, 4].

( ) rl)li(,alic tnult mai importa,nti a opclatiei ale condenstl'e in cchilibruo ('(,lr\1iltrit' cotrdcnsartra rt'lr 'ogra,dii {ta,mijloc ('le (rxploatarc lationalii aza ' : i ' r i r le lor r l { ' u l rz(. l { ' r r r : t t . uosiutte.

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

1rtorrr,srrl tltr lefo|rnatc catnliticii 1qio21's slo separii in arsa-numitul ,,scpa-

Tq

I Krxoi<iLrchidfece

0t



rator tle inaltb presiune.. lig. 3.2). n sepa,rator emeniino o temperaturlde 30"Cgio presiune e 30 bar.

RezolaareCalculul contlcns5riis-a fd,cutcu releria (2.12).Rezultateleob{,inute

sint prezentate n tabclul 3.1. Se obse,rvtr,i, 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-

tl" 0,73131q 0,06322c! 0,03672ca 0,03349ic. 0,01648nCr 0,00998icu 0,00931nCs 0,00609cC,, 0,00036aCc 0,00089MCP 0,001072,2DtrB 0,00071

2,3DMB 0,001252MP 0,00615StrP 0,00519MCII 0,fi}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 0,0026E

1,2,3 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 0,0216

7 0,01638 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 0,000095583

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 0,0001

0,00852 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 0,0fi)00,0,t9E0 0,0000o ,01070 0,00000,02016 0 ,0000

0,00406 0,000t1I ,00042 1,0008

21 ,55677 ,8552

20 229755,843645,7434s2 ,o20?40 102328,74a1

| ,75301 ,?8765,64983,5059

6,338432,8E8826 ,71860,0789

63,446668,437329 ,4322a1 ??3016,S33760,171021 ,928136,95187 ,5927

14,98E3

2 ,9982711,1154

30'C. onrle-n^seaz5,lp,z'l% din prorlus (741,11 molp), ia,r vaporii rezultatrileonrin 84,33% mol. II2.

3.2.1. COIVDENSAREA N 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 n 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

Fig. 3.4. Diagrama prcsiune-tempersturl pentru ameitecuri multicomponente ln zona criticS:a - cu.belepunctelor de fierbere(0 % vaporizat) ti de rou{ (100% vapo zat) ; D- curb€p6ntru,

dilerite procente vapoaizat.

punct€Ior ale ierbere, da,rnu gi eeamai mare temperaturi de pe curbapunctelor de routr,1 ent_ru ceasttr,ltimf, curbi,, emperaturaceamai mare€Ete?-.: (fig.3.4, o). In domeniul cuprins intre T^., Ei T" are Ioc aga-numitul proces de condensare n echilibru retrogradI, Bau invers[.

Dacd, so pleaci de la un punct oarecare-4"plasat deasupracurbei.punctclor de roul (vapori supraincilzifi v. fig, 3.3) de temperaturS,?.,e'[f.; T-*l qi presiune?, qi se scadepresiuDea,e la P, Ia ?", amesktculajunge a punctul ile roud,.Dac5, resiunea escade n continu&re,se ntrii,in domeniulde dublitr azL (vapori $i lichid), deci amestecul ncepesi, con-denseze,procentul de condensat crescind continuu prin scd.derearesiunii

pini la o anumitl valoa,rea acesteia, duptr,care 6c{derea n continuaxea.presiunii conduce a vaporizarea condensatului,astfel incit, la presiuneaP' amestecul eafld,din nou in fazi vapori Ia punctul deroud, v. fig. 3.5).Acest fenomende condensare artiald,a vaporilor prin scdderea resiunii.€ste cunoscut in literatur5, sub numelede conalensaren echilibru retroeradd,sau nversi, (1,2, 5f. El a,re mportan![ tleosebiti n exploatarea i,cimin-telor rle gaze naturale.

Dupi cum se qtie, sonclelede gazede presinneritlicat5, pot protluceo cantitate mare de condenBatatunci cinalpresiuneagazului in vasul sepa.rator esteredued,a o presiuneoptirnd (60. . .120 bal), cale corespunde

I9^l

PC

---;,- -

- lsl .tr'a l9ldi

Pn



Cont-l, : 20 0 blr ; /

-. l { ) ' ( l; se prcsupurre

/,:

0,021:J; ' .. . 0,()68?

' labe la l : t .2

1)-

l i l r l )Nr : / -. 1 l ) " ( l so presupr rn{ :

-/ -, l l . { ) ( i21 I ' - t ) .U i}79

/ir

2,180 {) ,0d630 O,:}708(l {r ,80831O.l{{rrr rr 0l{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, rr hl ;r j l r j ,o l j ; l ; r , , r , t ; l i ,0,120 0, )o{ i 5 0,03ri0? 0,(x)1330,09ri ( , ,0208; 0, 1t661 0,01119rl ,0 l9 0,01c:r: . r t r t . . t ; | l , ( , | |1t ;

O I;Al i o. { l { '$ l l ; l , ( rOOt-

oz(1"lc{nCl

iu"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, {1221 0,08n{0,1r)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 00 0 0,057020,l t10 0,01192(t , r00 0,01705o,3ll0 0, {)u6560,280 tl , )109t)0,190 0,001590, r 65 0,014820,002 0,01273

0, 1386.1

(, ,4112r.r0,78r430,10762 0, (J8717o,12298 0,061,19(, ,0.1732 0,O15620,07898 {) ,022110, J:13110,0002$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 lh{t

0,73 3,6000,09 {},8900,0? 0, J{ iO0,02 (),2100,03 0, 17 00,01 0,090o,0:t 0,0720,02 0,03tJI ,0 0

0,02710 {) ,22267 0,80161r,,01227 0,00971 0,0887.10,0196r-10,15969 0,05i l90,00802 0,0i i517 0,01368o,01:t58 0,11036 I ! ,0187t il ) ,1)061(l 0,O 0r-)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 n)o 0,{) t) :}{J20,5J0 {) . }{)71;t i{) , : t io l) ,001oi i{} ,2(Xr t) , t )oi i{1,09 0,00.t1;}0,0? t) ,01.11lt0,o2i {) , ) l 1{ ;

t) ,oll20;

0, 1O5lJl l 0,7;2.J?{),06 , '$ 0,0$:31(l ,123l i i ( r ,06l i t i i i

0,06513 0,01701{),1203!r r} , r2lOfi0,0d656 {) ,( ,(x i25(, .228;2 r),016{,1{),22it!{) r),00(;:17{} , 101)fr$ x)211

P : 70 bar; / -.t 0C; se presupue;

L : 0,1231; . 0,8?ti1)P

-5 0ber: I : ,10'( i ; se prcsupuDe:

L : 0,to1o7; t ' : 0,898$3

| ;t o r ' .01688 0,lr i ;ot 0,;c:13( l1 )90 0,00812 0,08331 0,09081|| , 10 0 || 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 rxrtr i .J0,061 r),0t0t2 (),18917 0,{)1211O, ): . 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 ( .h ld€ .r|!]esitrDe{ lr r rrpanrtor'ln pr(,cesul e ron.lcnsnre etrr,!,ratl i

l( , Ii r', ' lti



unui dcl)i t l rr i tr\ i l t dr, (]ol ldoltsrrl ,,ar.g.,rzele rcr:ondorsir,tc g injectetrz:i inziicimint in scopul <liminuiilii sclderii presiunii at:t stuia. l)aci Dresirrnel.din zitcl lnint rru s-ar r)l()ntine pl i l l injootia gazelor necot rl t.u,lar,, r,r lrr-densar'cahidrocalbulilol ntRi gtelt ' ar tvea loc in zlic:irnint ;i r lol i 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. strbi leascir l troccntul tnarirn rk, corit l t,nsrrl si

prt 'siunt'a (.ot'cspl l l tzi-rtolr le ate trcltuit ' nxrl t iDuti i i rr r.[suI .epi irt| ' l . l :!r.ondensalea lctrtglatl i i i t gazclor rlc zit icr ' i rnintcLr 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 ) lui l(Ita birzi i .| ' ' . . 1. ( 'ontpozitia slz| lr) l (.st| r l tta in ltLlx,hrl i l . l l .

Ile:ri rortSt' cak,rrlcazri /, l terrtlu di lcl i tt, prrrsirrni prin i lcorci l 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,tiilerisc Alcul(,azitilr r.aporlul "it,, iat, ur""'ll.i"ti.lrf"l lttrlf(.l irl.ia l(' echili l)ru lti - ]{r|t. ('nkrulul s-u. cfcct al pcrrtlu presiirrri le2tX); 1.,-r{);.00 70; irO;qi 30 bar (t:rbelul3.2). Ilt 'plrzctrl ind graiic var.ialia

lui 1,, t,xprinrat in procente, cu presiunea, rezulil cl r.aloat,ea naxinfl aIui , $eol)tine a P : 100bar' (fig. 3.5). Se observii, le a$elnenea,;i, l)rirrs<:i.delca lcsiunii, (.ontinutul de rnetan u,l gazolint,i scatlt foarte rirult(de la {9,3'}.oa 10. i91,).

Fig. :1.i ,. lurba dc \al ial ic a lu i Zcu prcsirmeadiu \asrl srparrtor inproccsul e condensarr etrogradi.

BIIILI(X;N'IFID

t .

2.

't .

5.

EI)rI lSTItI i . \ | . ( : . ,- .1 / I r l i . .1 II l ldro&fion- ' I 'htmlo.l trarr i (s, ( ; i r l t Publ ishin! coDrl) .rnt.,

I lonston. l 'u ias. 1961.

St1i l t ,O. ( i IL,Tt- 'NIjSCI , I t . , l ,g inet ie p t( tuctAt i i t t id |ocat t )ur ibr . , 11. 1 , Editur.r , l i , trr ic l i ,l lucurcsl i . 197: l \o1. 2 . 1985.

l l t l l l t ! ,- i . j . : , ,I : toct io tnnu, u in t ip i i ; i mcro(1. c catcut,F,dirum'r.chnici , rnr(.uresri . 1 l iJ6.

TAjt,\ \ . r ; . , Sf 'HATUL.\ , C. I ' roccs( di fuzionale dc sr lxrrarc, .r .o l . l , Insti iutul de pel i , l s iG!zc, Ploic) l i , 1079.

Ttl \ !SC!-, l l rOhimia petrc lu lu i si propriet i r i tc t iz ico-ctr i ln icc, r l ls l i rurul dc pr t i .o t , i r1rzr,

Ploirst i . 1979.

Frasiunao h seporotor bor

9t



I

+. VAPORIZAREA I CONTIENSAREAN ECHILIBHU{ AUESTECURIIONFORUATEDIN HIDNOCANBURI I APA

,.. _Eristenfa amestecu{ilor cle-compoqgnte cu solubilitate reciprocidfforiti (componentoota].,mis-cibile,arlial miscibilegi pracl,icnemiscibile)a racut ce problemaechitibrului de taze ichid_vaporisA devin6 mul! md€omplexa.

..., _\ "*pito!9leantorioares-ou prezentat aspecteleeoretice alc

opera,lruor-de vaporizareqi condensare amestecurilor otal miscibile.UimI_toareledoue,.subcapitoleevor_referiaopera!iilede vaporizaregicondensal.ea amestecurilor nemiscibile de tipul hidrocarburlaire, intidite adeseoriin p-ractica nclustrialfi. De exem]lu: cond.ensareavaborilor de benziniqi abu.r le

-la +stalafiils 6. dintilare atmosferictra petro'lului,conrlengarealapor-ilgr de hidrocarburi para.finicenferioare qi aiur de la coloaneledod€Borbtiea absorbaDtuluibogat, condensarea itlrocarburilor aromaticeqi a aburului tle la coloanelerie ritliqarg a solvenfiloi, precum ryi a hiilrog,rburilor aromatice qi aaburului

-dela coloanel'ee'distilare extractivi

P" 9."q."1nsta'latiilor de extraclie a eromaticelor din benzine,prin ex_

traciie lichitllichid, cu diverqi solvenli: dietilenglicol,N-metitpiriliaonl,

sultolan etc.

- . p_alculu-lcestoroperafii de vaporizare gi condensare amestecurilor

-oemo.rocarbrurgt,apt prezintd interes-atit pentru dimensionareas€parar.'toarelor de.fa?,i,alar mai alespentru intocmirea bilaDlurilur termii.e qi

a-calculului tehnological aparatelor de schimb de cikiurE 1ae"i"mpfri,al condonsatoarelor).

4.1.y4BqEl?AREA Sr C0NDDNSAREAN ECHU,TBRU AI{ES-TECUEIT,ORORMATEDrNTn.0 srNcuRA HTDROCARBUnA$I APA

..._Dlgi se.faceabstracl,-ie o solubilit6!,ilereciprocerecluseale apei giDidro-carburii,

, amest6cul.o-rmat din acestedout componentepodte iiconsideratun binar nemiscibil. In condiifiredeecbilibru -al

aceetui-amesLecpot coexista ,rei faze: dou[ faze lichide'gi o fazi, vapori. Conform Iegiitazelor, pcesl, istemaro numai un gra,dde'libertat",

""1u ""ir.""-.d-

"?,entru tlefinirea lui completd, sepoi,te iixa arbitrar 'un g;ngur parametru,clo exemplu presiunoa sau temperatura sistemului. Deci, aceste Bistemo'fierb Ia temperatura constantt daca presiuneape 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 amesteculu i :

P : Pu,o* Pu (4.1) )unde : Pn,o - P'csiurrc& tlt' vapori a apei I ?r, presiunea de vapori ahidt'r,rr'r,tril i i.

lrtrLtrit presituilc de r.apori ale cornponcntclorsint fulc{ie nurnai doternperittnlr'i, nscamlti ciLplesiurreildc vapori P a amesteculLtiu depindede callit i l i le celol douri coflrponente. )e asemenea,ot din relafia (4.1)rezultir, cir, perltlu acest tip rlo amestec, presiunea pc sisten P va fi atins5,la r., trtnperaturl 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 a}ori rle corn}ozi{ic c,onstlntir,calculatiicu lt ' l:rl 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 . t i lo t 1oo

o

o z. oi.f itot ' loo

b

o ' o . t i to f 1oo

cFig. 4.1. Curba distildrii difercnliale a unui amestecbinar lormat dintr-o hidrocarburtr ii ap[:a - apa reprezlnttr conrponenta n 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,lteecua{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 introduc

in ecurr{ie; dnci suma ol t.galeazS,resiuneaP, calcuhrl st cottsidcril er-mfuirt In caz ('oltl al , se eia calculul cu o llotl l lesu]unclc pctitru tcnrpe-ratur i, (v. e)iemplul 4.1).

4.1.2. trNptrnATUnAn ltot'-tr

I)acrli nn amcstec de vapori format tlin api ;i o hitlrocnr lrulit, cste i it(rit

continuu la presiune constant5"atunci,la otemperat'url[, numitI tem]e]a,trlride rou{ sau-tempcraturii de primtr condensarcr ameste(:ul va incttpe sLcond.enseze.n general, tcmperatula dc roul a amestecuhi estc datir' deinceputul de condensarea uneia ilin cele doul componerttc, dar esteposribil

ca, 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 Dide vapori ale (elor

douil 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, a baza ca,lculului temperatulii cle ou5,gi er(plicl dc cc atuncicind un amestcc tlo ap5,-hitlrocalburi, in stare tlc vapori este ririt el vaincepe si, condenseze a acea temperaturX, la care presiunea de vtpori a

uneia dintre componento ra egala pre"riunease parria,lii..

4.t.3. :tnBA 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 lr:r:rr'st 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,i

fazl lichidi, curba de \-aporizarc in echilibru esto o (h ealjti or ztttll 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$teh doi qi, pcltlru tlt'fitiireacornplet'i a sistemului, se pot' fl\a arbitrar doi ptrarnetri. I)cci, itr ufar -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:-rtatenrai 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 clePetrol 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, lecat r1e a 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 disptulcuD cornloncnt, respectivo f ; izr i l ichir l i r) .

Sc propnn ulrnltolrcle notali! : Ir tlcbitul molar inilial sau moliiinitrirl i dirr cclc doui, compondlte, I€ [0,1]: l, '" - del)itrl l rnolal inil ialsa.l rnolii ini{iali dirr ('ornpoll('lrtuI care varimiltc in crct's dupi"rvaporizarelt.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,ia

rrrolnlir r ('()nrporlentuluin exces.lllinind *arna dc rcrt'stt' uota{ii sc pot s':t c ulrnirtoartlc er:ua{ii tle

l r l r ' l rh. nr l r ' l ia lc:

1, ' :L"+ I ' ( {3)

7'" : L" * l ' t t , (4.4)

liezolvind tcr"{1e cual ii itr y";i {ininrl su:tmit le cc[alia (-1.2), e-zul t i r , :

1)

Pdirr r ': l l r :

o

o

/ f . - f t + 1-

I '

(4.5)o

(4.6)0

(4.?) Q

,. ?(Ir - ]'.)

P-r,

tmla, I. cstc presiunea clctapoli 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 nfaza vapoli lqicu B, debitul rnolar sau rnolii<lin <rolllponentul otal valmrizat, sc pot scrie ut mltoarclt' ccu:l{ii tte bilan!matelial :

y:,Sl-O; B:,1' I "

tn a, .c i teaz. - ' 'ua, l i ru-1.0)leYino

PS

P, P"s+-o:

99

C



tde unde :

'

: ' ( ; - ' ) t+.s)t?

ln aceasti formI, ecualia (4.8) reprezint5, ecualia alrtlellirrii cu gaz

inert a sisteinulni monocomponent (r'. cc. 5.6) , ceeacc doredeqte dcnfitatea

dintre acest ploces ,1iopcralia de vapolizare in echiliblu a arnesleculuibinar nemiscibil.

Exemplul 4.1. S[ se calculeze empclatula clc icrbelc ]a ?: 4 bar

a 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 dtlriifice,prin calcul, componentul carc timine in exct's5i canlitatca.

Re:uluutLl 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 rr t le le iminatea cr i rp i ra lur i i de t ierb( le I l r i r ratulu i 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''fli 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 IrO 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 lr 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,tespttntl0,439moli de api, in timp ce, h.ramestecul ichid ini{ial, la acelari rv de

zCu corespund 0,?5 moli <le apl; deci, apa Ya fi coulotttrrtt'ul :t ' : r]Inittein -r-as a exces.Cantitatea de apir vaporizatii o tlatl tru cei 200 ],rloli de

zCu la f i :

ogg o'305: 8?,T kmol l{"o

0,695

100

din exemplul 4.1

Prcsiunile de r.apori ale componentclorla dilerite temperaturi, bar



iar apa li.masir, in exees

ti{t - Ei,7 : (i3,3kmol Ilso

Êaylp-lnl 4.2. Sit, sc cali,nlcz.e empelatur.a dc t.ouil I vapol.ilot. de

lCu . l l .O rlo rotrrpozi t ic t ,3 frar '1. ic.nrol i tl t r ( '6 i st i sc.ontparc : l f ,eact i ,r- l l lu i rr1. .r '

"r ' ( ' : rol r l i r rul ; - t - i r r . r , : rzrr l . r i r rr l,orrcr.rr t rai iar-hcr l rrrr l r i i rcsledr la

{lt:.,

.lil{}.S ttcl.ic rrrolitrt. frr lnrlt fle

t,nzu}i.prcsirrnt,a e sisltrn esie egalilcu 1 I)ilr'.Il(!olcul'e

Sc s1,'.rbilcscenrpclatu}il. lu car,,.1n,,*i,,,,trcl(, aDot al: ccl0r,douXconllxtrorlto .galeazli,. 'cxirurik,1or'1r*r']ialc li' filzir, rip,,r.i ; rt mpcrarnra

::L"1lil ".,'l] ",.cplezir rt i tt,rnpr:ratura ile roui, a arnr:siecului Ae' vapori.

torrlornt dalclr)r ([ r llltrlul J.2, ter.peratu'a tle'o.i, a amestecnl i este

Tabelul 4.2

Ihlc ri nrznltnlo rl ,t i lo t (, l .ntul k.|npor rrl 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, i3,24,t l

egilli cLL 3d"tj, iru alra 11.]n.czirrti orn}otrcntul cale inr.cpesil,conden_scz,e]J-lrrnrrl.Dar.ii.ll ruli[l, rrrolalii :l, .n_hcxalului cle,lte do la 0,2 la 0,gatunrr, currfoltn rlat(.lor' lilr l.rbtlul

4.8, tcrnper.atrrla lt, roul la sc[tlea a110'f', iu corufioncrrtul .arera coltlcnsa }iimul r.a fi rr-heranrrl,- t )rorrrplul .3. Sir

' r ,r .al r . rr l r .zci s i i . c r . r .pl r ,z i rr t r .l r r f i r . r . t rrbt t le

vaporizat , ir r . r .hi I i I rrrrr t rrrrr irnrt .s{cr. torntl d in 0.2 nr(; l ( .6; i 0.E rnolIfrO la pleriirrrrca , cgalii cu 4 bar..

T ebclul 1.3

I)nlr ; i r ( .znl t: t te ()bl i rnrtc ta fakr lhr l lempcratur i i de rour i

Prcsiuni lc de l?po alccomponentclor, l1 1bar

(,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"Cdin

2,O0,8

de fielbtls (1, :

e\emllul 4.2). I)e

nc.H"oTotl l l

dix 0n(.nrplul 4.9

r..'1i,'"1 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 npreuni 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 aze lichiile va fi cuprinsi intre t,' : 0 ;i l- :

:0.95i7. frr ar.r 'st omr..niu.urbr VE lcprr.z int i .u t l rr .apt i , or izorrt l l i ictt viulo;i,r'eirrdot):ltr.icga,li (.u 1lt.l '( '.

Zolta neliniati a curbei VE sc calculeuzii cu r.(fl lt ia ({.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 llrl

J _ 1,22

- ptrrrtrn , : 110'U, Pg"o : 1,{i btt

I. -_:r(1- o'8)

: 0.3135rnti,t _i1,4;

- pent lu ,:13O'C, Pn.o:Z,T bar.

L' _ {(1 - o'E).: o.oli rnol

1 _ 2,'i

- pcntru t : 136'C,Prrp : iJ,2 bar

I '_-4(l -o' iJ)

:1 mol1 J,2

Iteprczentarea graficta acestor datc estc datri in

figula:tr.2.I)e;i relalia (4.0) este

ligru'o:rsii rrumai ir cazulbiuarului api.- hidrocarburipuril, ea poate fi folositiin cnlcnlt' :rprox rnative gi

' - f . . '

I

.

" " t?a:;I

I0,8 0,9

Fig,4.2. Curba YE a arrestcculuin-hox:rn-aptra presiune4dc 4 bar.

:00L-L, -l0 N.,1 4,2

l0z



pentru si$tcme for-r at+ din apii $i o fraclie petrolieri,, trr n asimilarea aces_lera cr o lltdl ocarDlt]ii puti, cr o prcrsiunede r-apori identici.

4.?. \TAPORIZAIII'I SI CON-DDNSAITEA N ECHILIBTTU A AIIES-TECUBILOIT FOltil,IATE I)tN I,IAI IUULTIi HIDtlOCrtItBUItr

II APAArtrestecur'ikrorLrr:rlc lirr r}*ri mrilte hidrociubuli .\i :l,piisc intil l leso

mult rnai des in placti<.:l inrlustrialir.Calcultl tempexatnrilot' de fiorbere qi de roul ale ftc(,stor.anl,stecnri,

4""91T, iria,I_ urbei de ltlporizar t. in echilibru, a fost prczentat 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 anresteculbirrar hidroea,rburi,_api.

-. -.Cu toatt' cil, ill conditiile rle er:lrililrlu coeriistl tot trci faze (iloul faze

liciridc 1i urta vapori), nurliu'ul gladelor ile libertate la a,cest iD do arnes_Ir .c esl{ . rnai n)ale d{.( t r l r i l .a.tca 1, : c j 2-J _ r_ I, undeJ csle t ,u_pl_!] 11" f1ze).Dln accst ntutir., rird un aseirelca amestec6ste 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(ril5i 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 ,,sia aceit ahestec

-exist[,o {azir,ichitli, in

gx.cgs_al€ 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

n 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(l i pllncl uhri dc fierbere

P : Pn,o* l,

Porrjr,i :l (4.e)

Tod:.,fr,.-

_p]'esiunea.de-vaporia hidroca,rbulii i din amest€c; o;rr -=

fuacJ,iamdalii 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'cbuicsri s('&-pelezea 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 azd lichiili, isi mainifestfi

103



propria presiuno par'.tia,l5, e vapori, iar plesiuuea partiai5 ?Ir a fazei do

hitlrocatbuli se calculeazi, ca tliferenfir, dinl,rc presiune& totali qi presiune*

de vapori a apei (pr, : P - Ps"o\. ln accst caz, calcuhrl tcmpcraturii cle

fierbeie se face priri incercii,ri sLicccsir-e u ajutoml lelaliei lunctului do

fierbere :

l t i : r :1tr ! ;" , ' " ,

uncle, Iif,a'' reprezintii, constauta tlo echililrru a lddrocarbuii ta plcsiunea

pa,rtiali ipr;i ternperatura (r'. fig. ,1.6).

Exernplul 4.4, Si se calculeze tempolatur:r de fielborc a arnesteculuidin tabclui 4.4 ]a presiuneade 2 bar. Cillculul se va, ace 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 ol r t inote I : r c:r l ( :ulul tcmpcrahlr i i dc l iqr l rrre din crcrnl lul 4 ' r '

Sc prcsupunc :90'C;Pro:0 '7brr;

I n ' -2 0,7 1,3 bar

xf,T ,,

Se presupunc : 95'C1'd,o : o '8 bxr;

Pn:2 r.8{ : 1,16 bar

K:!..

I<D''

nCc

nCtnCeIJroTotr l

0, 15

0,2\ lo,2i0, 10

1 0t1

0,250

0,333o 41i

1 000

1,4

o,6o,25

0,:t500,2000,10

0, {; i l

2,O50,960,: i9

"",t'! ",

0,5120,3200,163

0,995

A iloua rnetodii lescrisi tlc Smillt [I] iu, tr cousideta{it aptul cii exist[

totuqi o solubilitate a apei in hidrocarburile lichide (fig. ,1.3. ..4.5) \ii cn

apa are fi ea o corrstanti de echilibtu.

lntrucit apa dizoh'atii in hidrocarbulile lichide are o constantX de

echilibru m?rre, olosirca acesteia a calculul cor.rcentra{,iei pei in faza Yftpori

sau in {aza lichid5, nu se practic5 in mod curcnt. l)e asemcnca, d:ttoriti

faptului cir solubilitatea apei in hitlrocarbuli cstc foarte micii, cste liresc

si presupunem cir flaclia ei molarii va inten'oni in concentratia fazei lichitle

de hitlrocarbuli la a, rei:r, sau la a patra zecimal5,. I)e aceea, dupfl Smith

[4], calcrlul ternpcratrdi dc ficlbt're prin a dorta metodl deculge in felul

urmator:

1. Se calcule*z[ compozilia fazei lichide <le hiilrocarburi.

9. Sepresupune cI in laza lichirli de hiilrocarbuli cxisti numai ,,urme'.tte api; deci, taza de hidrocarburi se poato consi(lera ilsiti, dc apL.

704



. {. S" prcsulLrlre u ternlrr.rt,tuii rlc fiorbcle I, iar la t presupus qi p

{pt eNiuncpc 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 [l l

gi sc oalculeazir r: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, atisfaea ecuatia (4 11), calculul a€ con-sialerir errninat; 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(lsoaurade constanta de echilibru a acrsteia, ecuatia

Duncluluide

fierb€re (4.11) capirtir founa :

i ,, - t: Irfl;t ,r,u.oU xfri' *n,i=l i -l

unde, arg,e i o", reprezintd,fracliile molare ale apci gi hitlrocarburilor infaza lichidd do hifuocarburi. Rezolva,reaei so tace in motl obiqnuit prinlncercdri Bucc€sive. o menlionoazbaptul c[ valorile r11.e i Kg.s necitescdin figura +.3-..4,5, respeetiv in nomograma .6.Totuni, inind-sca,rnoe

,601,0

2C10I6IE

€

=

:

(4.11)O

106



! i ,E

:

-9: :e: !E'e!-

;iE '=6 -

ct=.E

iE9

rEP

tho

gFEZ,*

e= i - eil: r- g fa3E e^ s 3'b

Esn,; :*F'or cr: !-

", 6f

r ; i i pr lE; " i^ o =o o

i l - {Ei=:i

"=;z - t cr

=EE :i_ iPi a6." ie,d.a

e 3 bE g:-o. clu o t ' d

3'r- l c- b i-r ? .=1: 'o 9q

3E'! 'TEE;

lou al uatoJd l JnqJD)oJp| l l ul iedo oalD{rl rqnlos

".9\

lo 'DJnlD.Jadural

-! i --

% r.rnq. j !ro,; ,r ! ,r : r .CD :1!rIr: ._

- -e35;- : J : :-=ooJo. j o o-

I ,., : l ,,r l ,rrLrl l r l , rulrr, l r i r l ,,, I l, r lr , .

a_

€ e"EE', ,3:.-eiE".Eg &*E;*a-E2-@-

F=: $;E;€ :.i, : E n !!, o f a! : .= .

f i = siEr

=-i :

r -p. ; ; ; ; . a

.?ET

PF

z



obsclf irl i i.le ui Snril lr, cit 1i tlr i lptri l r 'r"r ir crislrj tlatt, prclise rrir: i pr:ntrusolnbili lale:l aPt:i in hirl rocar']rur . l iri lxlr1,l , 'rr .r) l f l . l rr l rl ci rl i, t,chili lrru.aple(,i(.m ci folosil '(,a claliei (-t. l I ) r:ste lrsl i f icatri .

'1 'ar ! l t l 1.5

val(ui lo r)rr l i )nt{clcr -Y si )_ Irr t trrr r l i t( r i l r sutsl t | le nrr(snre lr t i t izr j } i i n0nxrl l rrrnx,t

d i ' ' f i l t rm 4,:t I t I

I)cnunrircr substirrlei I)cnurrr i rc l l substanlei

n- lhr l i l l renzcu

trr l -Buti lbcnzcl ln-I Ir \r dcca

FIoplcnjr I

,r- l lepLan2,6- l ) i rncti lh! 'p1:r l7,8- l ) ;meti l tc l r : t( lcrr uI-)ec:r I n ri

2.: l - I) in)oi l l rui r n

Isoprol l i l l )cIZerl

,r- \ i l r | l

1- l lct i l - l - isopr( ' l ) i1|crzc'rd.- ] Ie l

' l r rl tr l inr i

:J-I l ( l i i I )ct l r) l

l Iet i l ( ick, l lcx.rn

Octcrtn 1 si or l (n: j 2 ( imcslcc)

:J- lucl i lhc\cni si : i - lnct i lhcptj r-

nor l i2,2,1-Trinrel i lheptrn'fr ic lorct i lc l rr i t

2.2,:J- ' l inrcl i l l } l r tNn

Ilndcccni-1

Tctra(k)nu:i de cl)rborl

2-1. 'cni l -2, ,1,6- l rrncl i l -hcptrn

2-Ciclopcnl i loctan

{l ic lol ( 'xcni

l -Fl t i l - : l -2-t(ni l r i ( lolcntrn

Eti lbcnzrn

IJcnzini r l { . n\ i : t l ic i ip 70

ooml)usti l ) i l I) jesel uSorComLrstibi i turbotenctor T- 2

Conrl)usl ibi l hrrborenclor ?S- I

r t- l l r r t i lc ic l .)pcn t|nrr(- l lul i lho| lZonI ) ic 'c lo-:.2,1 hct) lndirn 2, in- l lc\ i lc ic lopon l :rnn- I l r \an

2. l l j i rn cl i lhox.rn2,8-Dinrct i l ( )ctrn

1. -Dir ic loper l i lbu txnl) i t l i l l rcnzrn

l) ' isr)b t i l ( l t iIsoproti lc i . l i4r.rr l ln

: l - l lct i lbl l l :rn

2-l l ( l i lh(,\unl- l lct i l 2- lel l i lc ic lopetl l r r

2-I lc l i locl :rnl lct i lc ic lopcnl :rn

r-()ct lnlbluon

1,: i ,5- r i rncl i lbcnzcn

1.:1,5-Trinrci l -2-oti lbcnzcrl1,:1,5-'|Ihnctil-2-propilbenzetr

1.: i ,5- r inlct i l -2-nl i l t) rnzen

'l -( i lorbenzcnCloroLornl

Oiq l ;psulû

( l i rktre\rD

(l i { . lohrpla( l ie r i

I i I i lc i r npcntrn

l lenr inr i dr r \ ' i . r l ic t ip 100,1i i0

t l ( ,nzini dc r \ iel jc l ip !5 t : l ( l

( ionr l )ustibi l trrrborexctor ' I ' .1(;onrhl lst ibi l tNrbonactor | 5

l 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. ; 33,5

1l , ; 2 i ' ) , l l11,; ! t , : )1t , o 21 01t.0 17,{ l1t . i : . l r i , ;1t i . t1,o2:i. r :J._), : ' ): .1,; iJl ) , , ' )2.1 ) :r ; , ; - i25,; 38,{rI3.0 2:t , )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 10,5

16,5 2rJ ;

l7 .0 18 0

2: i 0 : t8.J

t6 ,0 30 02.1,0 38 ;

1{) 0 26.1r

16,0 1ri o15,0 21 t)

15,0 21 {l

1{ i ,0 :1,52:] , i - ) :n i , {}23,0: i i ,o15, ) 20,510,5:5,510,5 25,513,0:13,{}1{ i , 28, l

22,:) :J( i ,J: : t .0 : . t9,{ l1l i , ' ! ! , j- r

J: .1'r 2i i , l ll : , : -r 2a), :)l ,_), . ) i ( r , . ' )1 ,0 2i1,01i .{r :1 j ,511 :-r21,5?., 4, 39,5

23.{) 35,023,0:13,0:: l ,5 32.523,0 1J2,518,{J 38,5

20 ,o -r2,O1.t ,0 29,O

1,1,0 26,O'2?,5 42,5

17,0 2{,5

18.5 30,0

20.0 27,5

16,5 19,015,5 18,O

16,; 8.;

Exenplul 4.5, Sii se r,rrlcult,zt' emperr.,t;ur.ale firttclt' a antest(,(.u-

Iuidin tabelul 4.4, la presirnea do 2 btr'. cu ajutonrl relaliei (4.1I).

Ilin incelcdri succe"qirea lezultirt o ternperatu'2"r de fierbele de 96.tr

(tabc.lul 4.6).

107



:: i

'e

i,. j1.*

,L:. L p/oPo (0, ir .?{ra*

\i,o

h\{ : or , tu, sJr\s

i",ffi,r,.,,-"".*."r

:

Fig. d.6 .Nomogrrml pentru citirea conltante lor de echilibru Il, [6, ?1.

illiNom,p:-ei$

r08



I Sc prcsupunc : gU"C;

I rir 'o : o'7 brt :

;., j ,",o : (Pg,e/I'): 0,35

tr|)'I u': t;!;,'"*,

Tabelul1.6

fuitl. fi r?zltltale obllnulo la elllculul temperellrrli de ller}erc din .xcnplul .1.5.

Se presrpune l : 96"C1'rI,o

-o'877bar;

!./s"6 (P11,6/P) : 0,438

cr: i i | ' r t . ip,

,rC.rrCtnC"ItsoTota

0,150,200,251) 4t)1,0t)

0,2500,3330 ,41 '

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.'ltiPriR.\TUR,l ri noui

I ):icir teml)cratula de r'ouil l" a amestecului es1,e atii, 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 oatit 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 ), ternp(}r'atu ]a lc roul /, a amesteculuiva fi datidc tomporatul'a, ('eil rlrdi n)?lre (1"r,s:ru 1,11,e,'espectiv l, : lra sau 1, :

lhcir ili conditiile dzrte le plcsiune fi lcr11pg11tro"6e Dpoleazii1ii 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 II ,

urrdo : t;, - fracJiilc tlolare a,lehitlrocalburjlor in frr,zalvaliori ,,pe bazi

firS 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 r simultarr cuinccl.ii l i ltr de tempcraturi. irr ccua{ia (1.13),sc Ierit ici f i corrdil rr, na,te-rntti. ' i rle plimii condcnsale a,pei

I ' r , , , : Plt . r ,o2 P,rt . , . ,

109



a hidrocarbulilor,

-relatja. purntului

se fa<'c inde roui:

rnod obi.sluit, pritr inct'rcit i sllcctrive. cu

. vL.1 : S : ' !

:o, Kn,

nC6

nCznCellroTot.r

0,15

0 ,20o,250,401, f i |

0,250

o,3330.4t

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:olMrc

Se calculeazir,prosiunea parti&ii, a hiilrocarburiiol cu ccua{ia (-1.1-6)'

,se ac presupuneri ie temperatuni li sc (,itesc constantele de echililrru din

fignra .1.6,c:lre se introtluc in etruafia (4.1ir). Ecnafia sr: Yerificri penfrr

t,; : ],ly0 (tabelul 4.?). f,a accastii tempc'raturir' se cite;te presi lea de

vapoli 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 sogitsoqtc u tazii lapori, iar ternperatura ale oul

ft amestcctlti este datiL ditempcratura de primri condensale a hidrotnr-

lrur lor (t,rr),

Calculul tempt'ratrtr ii de rouii lt, am€steLluluiprin a doua mctodir, se

facc tot' cu relalia, (4.1ir), tiiio[, ternperatura dc rou5, este dat[, de l'". cu

deosebireac.:t n locul fracjiilor molare 3tir ,,pe baz[ filrli apil,"' se introiluc

fracliile molarc g., alr trit,urol conlpotentelorr ial constanta Xr- se citelte

la picsiurrea totali a aurqsk'cului I r-aloarea constantei ile echilibru a 4peifiiitl nmlt rnai nrarc in coiul-rlii{iti c:uconstantcle hiilrocarburilor, raportul

110

(+.151O

cu deoscbileft cri lalolilt'cortstantelor (lo echililru ale hkh oca'r'burilor iu.Tor citi la presiuneaparlialii, a acestora.pir$i la tenrlclttt,tlr i 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 ui.

Exenrplul 1.6, Sir st r'rl lculczeeltpera,tula tle lottit lt i lttrtlsttrcttlti il i;r

tr tbr ,]r r l .7 c ptcsi t t t :r ' r rlc - .1 ar crr 'err t l i t ( { .1j) .

,' 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/r, = 119"C

unt| "", ler,:2. o.a.=tz



(l/ .c,i.lt,,,,1sc portt(r rcgli ja,. )o ascrlett('&, tclrrric si sc r-o tit.c ;i tcn-per':ltrtrft 1,11-6le 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.{:|, a 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 runctului

Tabclul 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 fi(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. t RttA l | | i l : \p l r luzJIt I i l I E(fi ILlt ttt '

I'ertlu intclegerea mctodologiei dc calcul al cull)ci do vaporiza,re in€chilibru esle binc si, se in[ seama de urmirtoatele consideratii gcnerale :

- Curba de vaporizare in t'chilibru a :rrrrestecurilor ornatc tlin aprlqi hidrocatbui estc forrnatl din rlouit portiuni, ca ,si n 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 al'o I'i-llninc in erct's.

, (':rlculul lorfiunii r'lc curJrtr ct' colespnndt zunci cu tlour-raze 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. stu formatii tlin hitlrocar-bLu , la a doua mctorti l, { l.

- J\'letoda olositii, la calculul purrrlului dc iutersec{ie al celor douiiJn{tiuni tlin <'rrlbade vapor iza,r'c n cc}ililn u depirtr.te i 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 ctapelor'de calcril:

1l t



rl\ Sc ca'lctleaz?i tornlrcral,urile t.[e ielbetr:'i i

rlc ttttti a]t' atrir'.i'trului

irritiai (rl. eremplt'Ie4.{.. i.Z 1 i sc stabile;tc fazil itltitlti ' r' itrnilsiitr txccs'^ -'

l l 'S" fiic.n^zipunctul tl,: i 'te'scc!ie aI cclo. tlrtttiL

'or'{i.tri

al' rrr.6ei

, i r , , , j t r lc i r l "az. in i i r r t r i )or ' ! i t | l real i r ' 'u t l r i rr ' { r l ( ' : l r l t l tz i t( , i l lot l r t ' i l 'Sl l Ic

i,;r; i i" l i i l", iarj Itpoi troitini,.',. colt'slultzltoar. iclrt' tl 'trri f 'z'c ]ichitlc'

Zottn ctt, t sittl luri.[tr:d icli.itld.At'eastiizonil e\islr"r' lt ' ttl l i lt:i ' r'unrai

la \-alori ruari alt' irac{iei vaporiznto J-, ar' aza i<lhirli i,stabilitit(l ix

tfdl-,titialrunr't,utui (lr lorll, puatc fi consl,ituitii fio tlin apr1,.fic tlitt hitlloclr-

iri i.i. i i i i-i*ti. (1. .ir,ltititi le iui(i:l lo ale comlote.tlrlor' ti dc vl,la1ili1?i1ile

irii l ir"orrri i lrit. l lctorll conlcttairil irdc calcul pclrtm ilcea-\t{ ' oll;r l i 'rl i l lde

d(' l ralul i t faz ' ' i l i , h i r l , l i r l l rasi t n t ' \c{ 's.

I)acii fazt licllit l ir i Ir ( '\( 'os ciilc apa (dcci toalr: l t ldl 'ocalburi le '"' al l i

irr f aza lapori) st pott't lt*lzit i tr f t lul ul rnitor' ;

/. Str ci l l trrt l trazit cIIlDeLttl,tui! rl t 'r 'ouir 1, a trl l l( 'stcclt lui dir] ' 'r l t l if ia

(4.11), din cal(r r ' ( 'zul l i 1, = lar"o.

2. St' c'.r,lr tlt'azir 1 't l lct'tlura l"t coresluuziiloal e punctltlui t'lt iilt't'r-

sr.r.ie irl tr. lut tlrtttit p(t l{ir l lr i lLlc t 'ul l 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 ' irtrttr 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 'rtrptt lat,tt ln ln'opusil '

' ' i . S| r 'alr ' t t l taz: i [ tar ' l i i t r i t l t r t t z i t l : i I t Lt l ts l , l l l lz i i l ( tar ' l l l l l l r I l ' ] r i i t lo

ir lctscct ict 'uai l l {ol t r l l t la( i ' ' i (1.6),uurl , ' -1"t , ' I t 'z i t r l i l ' l ( ' \ iur i t rrr l t rPon

a, ar, i la ternlt 'ratuta /",. ln conl rualc sc fixcazi l 'alori arbit l ale ] '( 'n|lu

tr. rr i loratrrt r i i i t t tc /o, i i , . s, ' , i tostc lr lcsiut tca r1, ' rrpol 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 }lot

tixa r. ltoi i arbilralc lui f int le Yaloalca corespulzltoa,] e pulrttrrl l l i de

iutc lsr.c{i t . 5 i 1.0, de trtrt le czt t l t : ipt ls iurca de lapot i-a a,peiP"' I '

'pcct lvtempelaiura. Esi,e cvitlerrt 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 olrara lll l lcstc|ll l lt l '

I)aci conditia pL[rt'tului de l oLlri a al]x]stt'cului cs1'c latl d(' ltirlIel'AF

t,urtr, le 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 (41r)'

a5a-mnrita ,,liuic do intel'secfie" cale rt prezinti, locul geometric al tttul'or

punctelor posibilc de inttlsecjic alc celor doui porl iuni:

t)| : . ,r f i ro.:-

fn,o

unrlc : -t'11.n- rnolii irri l iali dc apu tn tlunonLarc {,F -

-f's,o+ -Fd,n care

-t',, - molii ini!,iali rle hirlrocalburi in alimentar'e, iar -f e [0'1]; intrucit

toiti apa sc aflir irl Iaza lirpori, -811.e Ih"o). C.r'lculul cu aceastl relali'e

decurgdasttel: 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. r *rD{rsto(ului,se (,irescpr.esirurile er-apod rle irpt ir sc (,?rl(.leazii J'.fi se'cprezintii gri,fic, ir. ai.gr.",u"o'b"ilc r.alorizar.e br echilibru (v. fig. 4.?), percchite clc .;"tu't lFii"ll'i" ["i:

]illa:t c le calculp175, u11,irux'a in , rJ ri"ori.sprr1z.i1oar..i.,r,,,i l,rgur" ii"r

lichide (faza.de hitiro_caruri), rt ljulorrl unt.ia dirr cglalii le i-Silil;sau conderrsi-rr'i in .crrili l:ru (2.r1. . .2.1g).ne .xtr.pl', t iacrise utilizeazii

c(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 rpot izal i . lornrr l i r l i r r t rur ] i i le . l r i r l ror i r r t r r i l i.s iapi i .1t'=

1r,- l 'n.o:_Ir.

i n",o), iar ,/, frlr.! ia.-rle it}jtt folmat.i'nirrnai tiin hitlro_crulrur (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'c

i," ,?l''1:"]111.,.]"..:Jlilibil:foartr.nriu.e, alor,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. iza lu.

.('. lcul.l_frac!i.i 'aporizrrte_ J "e portc frrrt. 1i t,u rc,'a1ia r-a}or zlriiit1prtzcnl,ir

-dc -gazrrelt (r. ec. ;i.100). ln u:est cir,z.. ;i i leprezrntl motiirle lridrrcarhu'i irr faz.a

'aporisi in faz,a ichidi, iri s,

-oriitic apir in

-taza

la]lol'i (,\ ': l ir,o.: f"s,o); constantelc dc ccirilibni of,, t, l,t.,o'iir.t l,rlito"

se lol citi la plesiurrcali tempclatula sistcn.urlui.. t alculul frar:lit,i r-upor zate-cu celc ilou:i ],cla{ii._ e acc in rnotl obil]Iuit,plirr itret'r'cirri sucr.esile. Dentr.u tempelatuli cuprilre illie 1 ,mpura1u.ile.]"ll:. ,]:"i? rt.in1e.ser.r ci. ;i tcmptri,t'r a rl" ;i,;; ;;il;"ntui. percr.hite

(t(' 1:ltoll t-st

I r'. t l,prczintii gra{ic, intersectiac.rbci'czultat. cu ..tiniatlc irrte.scc_tier''ep'czcntind ri, acela;i t i 'rp'1i lnu.ir,tur-de ntc'scc1i. crrpollirnre:I dc r:u}bii t.orespullziiloale zonti r^.,uor-r.;rare lir,Jtirle.DuDir cal-culul {i.crirci 1x'r'eehi ie i-arori I '.si l cstc rriirri i i '";;tf i,:" ([uu,iD.'ctu-]resl)ccli\-sc rriist';te n zolt r.uu singrrr:j rzii l iclridri. lr arest scop.se cal-culeazir presiuncaptr{irr,li, a alxri Li faza vapoli, cale tr.ebuiesJ,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'\funcalirr cu.br'r cot,rsplr]tziitoat.c l,cestei

zolr(' se calculcazi irr mod obi;nirit cu una (lin ec.ualilc Tapoljzirlji it lechiiib.r (2.11) . . .(2.1S) c tr.lr (.u]llcraturi cupri.ie in'trc tcmpera;tru.aefierbere,a amestecului qi-t_empe.ratuia

"o"usp,,oliitoa""pirnctutul t1c ntcr_secttr . , l , r r - lor dol i l pol . t iu l r idr , - r . r r I l r r ' i .i . , ,1, .p1p1x.lar . i se,ut i l iz, , : rz, i

ccual in '- . : . t) pcntr ' l r cazul par t icu. laI ' € lO; l r . | . i / , rcprr.z irr l r) ,r ro l i idt . . , | idrocarul i rn f i rzcte. .vapor i , l iich. i r l iU, i ,i t ; , i : ; t , t ,h; t : ,o-. ': I E. L - r.) . . r . r na' . t r o. lnol t lo rLl r . i r l r . r , rarhrr r i . lorin al i i i rorr i 'are:)!111*t"

..lc l)azii liiri :rpir(! (r,,1 rr2i), |}r' Iir. conslantcle tle erltilibrria/(' rlr( locAlDullt I ji l tempclatru.a peS

l)usi ;iplrrsiUnca

}ar.1ial?i E AacesLora ?o : P - ?11.ear' Ii,-- L"ii).

l)t'oarece irr crlcul ,.t' fulosciitc ca bazii tkr alt'ntentiu.eun rnol rlc bitlro-carburi rcznltal _dil_e\pr.imalca compoziliei ,.p" trarii, tiiii:,i api.,,, iinr inrealitate u'moi de alinu'nta.e ('ontine^rnaipuliri 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

-rinoJ. in^' cru1 acrsta .se

gblil-valorile

corecte ale ilurulilor tle hidr oca,r uri-itpart uate ll ,,cledoui fazc h echilibm :

(4.18)

113

VH: VL ) (*s)ai

1,,, L',,2 (:ror)n



FlLrxut total t lc vttpori I 'r ' t 'ztt l l l t t l i t t ptrtccs ('stc lol l l l i i t i t t t t trtrrtui t l in

hirlrocall lrr ' i , ci f i din l ir l tul i t lc al lr-t l ' .- l ' , , r- l i l ,u), c:rnl i t t t t 'a I-rr,o

obtit irrt l t-sc t' l lclt l ia :

. - - .1'r . , ' , - Ptt . '

' rr , ' - f, ,_

l tt - -'

I ' t t P - Pl-, ,

(4. le

carr rePr('zit l t ir, {[c f i l l )t tot ( 'cu:r1itr2[ntrcnil l i i (ru grrz it t t ' t t tr sistt 'nrt ']or

rrrort{fcornpollcl l to (1-. ( 'c.5.6)' l l l rde O - l-u,o, i N '= l '2.

I)upi. calculLrl tieciu'ci 1x'rt< hi tk vtloli i- .si 1, estt bitrt' si i so r-ctiticc

tiit,rii ptirtotul lcspectiv ;ro grise;tt itt zttttit t'rr donii trrz(' lichi<lrt. Accastit

Verit irt lc so face-plin conU)t[rar'( '?lnoli lol ' ( l( ' apit {l i l r :r l i lnoll t t lo ctl l l lol i i

\- i i , lol izati: iutotrlealna dilclerr!rt lor trr 'buic sl-t ic nl:[ i rni l le (lccit zero

(lfr,r - l '-u"o> 0).' ' l ixenrplul

4.11. Sii sc crt lcrrl( 'zo ;i si i se tcprczinto gr' lrf ic cl lrbi l ([(f

vhpolizare ill trclt i l i l rt 'u a amestecLrlui .t l t ' i tpit ;i hidrocltrlrtrt i t l i tr trt ' tnl lele

4.4. . .1. i l r pf t 's iunea de 2 b?r, r .

Re:olrarc

I )in t 'rernplele tr.0; i {.7it ,rezultat cir tourpolatur':r d1'16ni121,111p5f1'r 't t l t t ierte tlatir tle lcrnpt'ratut':l dLr primri. (,ondensale a hitlrocat'burilor. l)t'ri'

fii,zrr, kr 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 ct l 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

- 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 '== lr, t -J-: t l .Olgn,ol ;

1.211

- p{lntru 1: IL3'( ' i ?rr, , : I' ' - )s l

l t i l l ; l ' :0, tJ

:0r l - r0; - rmol.1. is l

In r.onlinua,r'esrr t 'rrlc', t l t i tzi i port i t l l)c: l t l i t t t :rt t l l i i ( {)t( 'spunzit loatc do-

mr.i\ i ! .r luicu o siugut r t. .rzir l iclt ir l i (f i lzrt dt ' l t ir l t 'or: l t lrrt t ' i ), folositt t l l ' t ' la! i : l

(f .1t), 1x,ntru (itzrrl prrrt i(rul i ir . / , '-= | 111r;1.'t lcrt l tr l s-rL 'Ie( trlrt pcl l t lu

d{)ui ! tempcfa,tui : l :101'( l l { i | = 1l l )"U (t*bcl t t l 1 '0) .

t ' ic' l ' t 'r ' i t ici l

aPartctrettf tct ' lot douit puttcte irl t ' ctt t lx' i t lontelt i t l lui cn

o singuri i frrzi l l ichid:i, ctt rt jutol ul t 'elrt l i t ' i (t .11) :

._ pcnl,ru / :101'( ' i !n1,.: . - 0'526 ly.r, ..=2 ' 0,520,,{

0,4+ 0,36

. - 1,0.12 r l r ' ; ?rr ,c, - '1 ,0 i i i ?,rr,o,= ' r r ,o

.- pcntm l : l l0'(l i ! l t t"<t = -- {} ,{ : t9; prrp ==9'0' .$9 :{),{ | 0.; 'r1

0,4

114

.- 0,8?.s )ar ; l ' ir.r, ,= l,43il blr i p11,o /u o



'l-ebetd t.tJ

(:r l .ul t r ll t (n iurt i i din (l l r .h:r l l i c( , r (s l lzirto:rrr donrert iulrr i {. l r o sin! trrr i fa?_ri. 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 nol. -\ tuuci :I r1 . . () j51i L ,- t r )Ol t ;

(/-r1ll ) -O!(lglJt

I lx('J'olr l

{ ) .1;0. :10o ,2:,o ..101.Oo

1.20(, . i l i

0. l . t{ i

r) 118i0,12910 ,11!tt t{).10000 ,7609

.1,';

1. r -n)0 ,72r) . : l l

0 .1407O l7r- 'S0 . t036o.. lo000. f r101

' (r. lv rit-1

l '(,rtr'u calculul ?ortil l lLii tl in crrr,bii olcspulziitoiuc (lollr,lriulnj o,.rdubli fazi tir.ltirList,i1x'lclzii tot la ecua{iayatorizliri i irr crhilibnt (?.11).Dcolu t'e (,(' ledou,i lri lt{.to ('xtl 'erlrcalc porliunii tlo crrr.bii,int clnoscllte(punrtlrl de ficrJrt'rr,fi l)ulictul de pc ,.linia dc intcrscc{ie.r), n conlinurresc nriri<,akruleazi l l si gur I)llnct intt'r.nrcdialpcrttnt , =- 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 rni i d i r l curl , t l \ l i (r}rrstrunzri to:rr.dontenirr lni u (t }r l i r fzr i I i (hldri di i cxcmpt0t 4. l l

Se fixc:rzr'i I : 99'C; -PH"o 0,978

PH : 1,022 bar

Corn JXtlrcl l t

nCuni:7

r12oTotnl

rpul lc V' =- 0,,1;

Lk : o'a)c prcsupune:

vir:o,28:Lh:o,72

r:-,

(r.;ttvL <r,) + 1f , l y , :

,t I"ht

t) 15o.:a{l0,250, .10t .r l {)

0.2i too.333l r . , t17

1,{t t}o

2 .341.1( l{), .1.-,

0.1181().0gft8

0,0621

0 -280r)

_-.-..- | I';:( r . i r iv j t r ;) .71 '

o .1: ' l30,1 togo,0962

(l .3lJrl1

(rurtitiLli lt ' rtal: rle h tlrorirl lnr ,i in rrt.le louli laze lt erhilibr.u ( Urr iLr-) se ca,klrleazl t,u leli lJil, (4.1,i), ar ciurtitrrterl lc lrpr-r ,lrporizatii,

cir

relaf;ia (-1.19)

l',r : 0,2ti 0.6 : 0,1G,s nul I ,1,,,-.(),7:1(),ti : t),-132 nol

Y,,,o o'r6srffi-

: 0.161r'l

(LLiI 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.

Reprezentintlgrafic perechile le valori , fi tspentru celedoui domenii

rezultl curbele din figura 4.?.

F !c l io vo! . i i rc t i , v

Fig, ,t.?. Cu.ba vaporizfil h echilibru pcntro' amestecul fofmat ditr epi ii bidroc{rburi.

BIBLIOGRAFIE

l CERNISBV, A. K., Eimid i tchnologaqoPlio i'/i.atcl,l,

1970' p' 57'

2. DAVIS, D. S., Cft.micdl Proc.ssEngin 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, l, 1966,p. 569.

o. Srn-{rulA, c,, lte,ntwotu, v., soREsCU, GH., Mrto(k $i Ptogrum.d. cdlcul 4l Proccsclordc 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.eaunei cornponente sau a mai multor componenl,o putinv'latil. la presiurrca rr,trmrslericfi ste diticilir sinuchiar 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 lleceBalsii fic ledusir tcrnperat ura lor de fier.bele. Acestlucr"u poate fi realizat prin alouii procedee: r'aporizarea in vicl qi vaporizarea

in 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. a alegerea.unui gaz iuert trebuie sI se lini seamaEi de uDele clitorii tchnico-economicc^:se fie ieftin, ttisponibil ql

"qorde

*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,necanic rle hitlrocarburi tlatorit.i nemiscibiliti,^tii),dclsi i:r multe cazuri se apeleazS,,cia_ae-r,azot, tnetan etc. Uneori, gaizriiinert, alare in timpril procesului sub forma

de ,,gazc necondensaJrile,,(r'. t 'remplele 5.10 i 5.11).

-\ aporiz,area,n prezen!5 clc gaz incrt sc realizeazi prin introilucerea

in a'.rreiitccul supusvaporizd,rii a gazului inel t care contr'ibuie prin presiu_nr.a ui par!ialii la al,inge-rearrsiur)ii sisternului cirrd arnestecul ncepi si sevap!rrizezr. In acest fel, in-prczenta g.!zului incrt, presiunea Pe-sist€mnece$ar[ inceperii vaporizlrii seatinge la o ttmpcraturii rnri sci,zlitl. Acestlucru leiesecantitativ din celeprezentate nai ios.

- ^Daci, se noteazi, 9n.pi, pi...p3 presiunile parliale ale componentelor

):?. .,."

in laza vapori_1i_cu g ryesiuneapar.liali i a gazului nerf gi se con_siderI,.. omportarea ideall a fazoi rapori (vahhij6 legea lui'Dalton)rczulti i:

5. va*t r,r"AnEA N pntrzuNTaDncAz INERT

P: p\+ l)pi

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 sepoat€ scrie :

Pot: Pl : P$t O

rl7



\', Prr'-P' t,i 14.3to

rrntlc: P1 fi rri t('plezilrtir plcsiurtea,dc rllxrli, rcspct'tiv frzr'cfiia'- rclaril..a

.o,Ilpn"o"i"i"i i in amest6cullichirl supui Iaporiziirii. Contparilrd ecrta('itl

tti.3 'c u ci.-,r,1ia 1.1, a) st' olr"ervir,cir ea cprezirtr"l t'ocnni ecuatituptulct'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'uri

rnai rn i ( ' I ,colcspuDzioal ' l t osir tr i i (P- 2!) .Antlenatca cu gftz lnen' a,Ie uner6;sc lr1llicalii al,it

-irrinrlrrstria tle

prelucrare a petrolul-ui, citli itr irrdustlia petrochimic5l chit}riol-l rganiciret'c'

Antrendfea cu Eaz ilrert, (abur t) ie folosegte to tlistilanefl discontinui'

in si,qtemulcu 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 tloiurilor.:i

motorinei.Rafinarea a'cidtr'

saualcal i r r i 'auhi lc-spir i tr r lu i i I pt l rolulrr ipr in agi lare t t ae ' r eprczint l ,

.t"-a*"*"nr"a, un cre;plu tl ' ' antltinal.ocu ga7 nnr a p'rli ior nlai Tolll,ti lo

rtin fra.t'ti i le especlivefde5iacoal rlcrtl esle nedot t.-'

tn ir,au"tria ahimi('Xolgani(I. dt'seori. cste. tece'sariectlpcraIea'.fie

a rlizolr a,nlllor care au partieipat la roactii. fic a insu4iprodu''ttluirczult'at

tl in reactiesi care FeE[sc$l,e izolrat.Ilin prilct ile votleie aI mecanismului de fornlare a Taporilor. ope-

ratii le alovalorizare in prczcnli de gaz inolt rirrl de.dou[' iprrri : oprta{ii

,i" 'tarrotirat. sau d.i,qtlaro difereniitrl i in plez('nlI de gaz nct ;i optl:alii

A" oaio"ltat" in ethiliblu in prezerilii de gtrz nert. Arnbele tipuri de rape

rizare-a apl icabiI i tatears;

jn pra( ' t i ta, induslr i : i l i .

5.1. VAPORIZAIIEA sAU DISTILAITEA DII-ERENTIALa

iN 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( , tr tecatt i rntuli legi l , \apor iz;r ' ! i i ;u {ur lni i l i ferct i ta l i i ' in t t t tc i t '

ta i i r r i i , pe lni ' {ute ce ., ' Io in,err i i . s inl ( ' l i r r r i l r :r , t iont ' i r tr lu,di f t ' r 'ent ial '

din sistern.Sple ileosobilc tlo vaporizalea, tliferenliall nolmall .(f[r'd

gaz irtert)

unde liresirurea de Yapor'i a amcstccului semt'n{ine-constant[ prin cr{}')tcrca(ioresiunzirtoare a tempelaturii, la r-aporizarea dilert'n{iall iILprezen(i'

-degaz i;ert, la temperatirr:'l constantri' presiunca de r-apori a' rrrnostecu]ui

ilchid scadc continuu, diferenlial' pe rnirsut 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'

seadecontinuu iri timip, iar dac[, se urm[regte pS,strareaconstant-[ ?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*kralt compunorlt' lor nrr rlrai r a}iazii' li l i irr'

cu con(frltralla ..' , i "t1,u""u1iztl l?r.-

Pi a, ,:

?' 't ' ' f('rt)l

i l, .-,. ir, r Ll, iu. in cll"ut si'tet t' ' lor^ltt ' i1t'tlcmttfticompo'tcrtte,ezolvittea

cFl(.^ln

actic imPosihili.l l r ro l t t l l rual ' ( ' ln t pr( 'z( ' t r ta l"l ' lx ' { ' ' l t ' I t 'oreLicci prael ce'at ' r ' l rpo

I iz i l t i i d i f ( ' l ' ( ' t l 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 ii t t IL t l i i " ' r t t t1" r t t . ' t r | "r l t ' r r1 ' ; i r . i r1 'a6

dar ru cotnpoltarc legttlatri.

5.1.1. vAPorl lz, \Rli . \ 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 ' t ret ' r ' t trt !$z in.rt pri l t t r-r t t r l i rhir lpur, irr 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 siLpermitl at,ittgcrt'aeiltilil)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 tltrtle, sepolte sclie :

ur,c l, . :pl , - l r rcs i t t t rapal l ia l i i rr [ :rzavapoti a cotnpottentului l ) l reuatji' l

' i. '*i,,oLro".ti"tj

âceluia+i ,rn'onent in frzt lichidi (tii.d vorbr

ii' uti"ot"poonht

irur p5 - I'Li .I '" - pr'('siurl('alt' r'apot a cornponen-

tu lu ipur la tc tnpetatuIas is lenrul t t i .

l-ntrucit pre^*iunea arfiali in faza vapori ested't['le

legea lui Dlltont

€cuatia (5.+) tlcvire :

F'o : ?to

': '(i; ')

(5.1)

( .ir)

(5.6

t'r,-ufi-'r-undr- r t , , l rar ' ( ia molar ' ; a colnpol l ( ' t t llu i lu t re l la l ' O lnol i i din

torrrprrr li t t

u t arr l i t ' l ra l 5 - r r ro l i id i 'gaz irrc l l i r r t lo t lu ' i i l r s is t l ' rn ''Explicitinrl

ecua{ill (5.it) n N' I'ezltlt ' iculrrtscutaclatie a antrcrtirrii clr

go" i t*ii a sistemc'trir mollotomponcntt' (v' cf' 5'10! ;i cxernplelo 'ir'10

si l-r.11)

l)in aluliza act'stei ecualii rtrzult'ii urtnir boit't'olo

;,- P";;t" valori datc :r,ie empcratrtrii qi presiurrii,. a'nl' ital'elvapo -

rizati O esie diroct proportionllil cu cn t'italon tlc gaz inett^Y'"-'). pooti, o

"ro'r,itdt"datl tle gaz illclL, onlltit&ttl vilpo-rizat' ioroitu

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 'efee cutnul*t favurabil'

119



Rezolvareaecualiei(5.6) mplic.i pa,trucazuri n funclie tleparametrulcalculat (tolelul 5.1).

DeSi relalia (5.6) esteriguroas5,numai ln cazul antrentrrii cu gaz inerta comopondntelorpure, 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,potetic5,a ci,rei presiunede vapori este tlenticicu presiunea le vapori a ftactiunii respective. n plus, aplicarea elaliei(5.6) a un amestccnu poate furniza nici o informalie asupra compozilieivaporilor formati ginici asupra ichitlului rezirlual.

O aplicat'ie aleosebit le importantd, a ecualiei (5.6)o constituie calcululpierderilor de absorbdLnta virfll coloanelortle absorblic, uncle : I - tlebi-tul molar de gaz sdrac sau tle ga, purificat; P - presiunea tlin coloanS,Po - presiuneaclevapori a absorbant^rluiBfiraca tomperatura de ]a virfulcoloanei 4. 11.l.

ln cazrit cintl presiulea ilin coloamS,stema,re, n tocul presiunii dovapori se folosegteconsta,nta le 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 gazelornatu-rald qi tle iafiafl,fie), calculul pientlenilor ile absorbant so fac€ cu relstia(5.83)sau (5.88).

I

ll

120



Exenplul 5.1. SL se calculeze pierderile maxime * tle absorbant (I-'2-

dicloretani in t/zi la virful coloanei tle purificare a acetilenei, gtiintl ci

presiunea din c<iloani,este 5 bar, ia,r temperatura db la virfr 30'C. Debiiul

de gaz purificat (acetilena) este egal cu 5 000 Nml/h.

Rezoloare

5 000S:5000 Nm3/h: :223,2 klriol h

Pfl'c : 0,142 bar ;P : 5 bar

o: : 6,52 molih-6'5?'-?9'24: 4,o7lzi

(5/0,142) 1

Consumnl specific dc absorbant C,b" ezultl tlin ralo-rtul :

4,0? 1 000- 0,029 t absorbant/t aeetilen5,."6":

223,2 26 24

Deducerea ecualiei (5.6) s-a ficut in ipoteza atingerii echilibrului

termodinamic osicd'procesul de antrenare cu gaz inert se tlesfi,goari izobarqi izoterm. ln realitate, tlatoritS, faptului c[ procesul de vaporizare este un

Droces 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 anumiti

cubt. De aceea, in acest caz, pentru calculul exact al cantitS,tii &ntirenate

teoreti.c seprocedeazS, n felul urmi,tor :

Se corsielerd, c5, ntr-un timp tlt se introtluc cIB moli cle gaz inert Si sea^potize^z^ dO moli tle lichid, iar in acest interval tle timp' temporatura

rd,mine constanti. ln accst caz, ecua{'ia(5.6) tlevine :

dsd(,, :: -

(PlPo\r

iar prin integrare:

(5.e)(P/?0)-1

al,s(5.10)

de@recc

absorbant

121

(P/Po)- 1

* Pierderile de absorbant aezultatedin ecuatia (5.6) reprezintd picrdeti maximc'

acuatria s-a dedts ln ipoteza atingerii echilibrulDl Daci acetilena nu se satuleaz{ cu

plntr la echilibru, pi€rd€rile vor fi mei mici (v. subcap. 5.1.5 ti exemplul 5.2.).

(5.8)

dss

tdo: tt t00

sf

o: lJ0



I ):r,criol(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 f l l t lcl ia 1/l1P/P0) - 1l snu plin Irtetoda

Sinrprrtt (r '.srrl tctt l . 1.1). I laportul dirrlrt ' canlitntea (/ (lctcrrrf l t l l t i i .x-

pt 't i i lorlal (pri l ci lrt t ir irt ') ;i ciurt i tatt 'a O cl lctt lal i t cu ecua{itr (; i .10) it i( i i / .r i i

t lrmisuli a t i f icat ' i ir i l i i t lc totrtarrt i t t ' tr2ralaratt l lui (lc l al){)l ' iz iu (r" sttLtrrrp.5.1.ir ;i r,xctnlt lul ir.2 .

I lxorDoltt l . i .2. Ltl trr 'rrctt ' t l irrl lrt lui Pl ' i l l t l '-Ll l l lt ls ll itt ltttftt l c tt l l l i t t ' i rpororrsi rl t i t iD (i. , r'c , 'on!it t t ' i ret()ni l l , terrrperatura tle 25'(1, s-a.u it t l 'gis-

ir rrt rlatclo N ;i I rl in trt lrt ' l tr l i . i-1. )upIi t lect 'rta a 4 rttol i t le ttet '. tt it t ci lrt ir-

rirr, . i l lezrt l tat, tri i s-au laltot izal, ' l i !( i glanl(r acttol l i t (0,;80! rrlol i). Sil se

t 'al irrleze { arl l i tatcit , t lc act. l t tni i t l l t lel l ,r l i t t '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 ieol tart

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,tt t i tatca t 'r l l i ' r le atrt ' tott i t at l trt t t t t t i i prit t barltota'rea

a S moli dt' a+r.

I )i lcri s{r st 'oatc lrt l tot 'trLl (l ' iP,,) (i in f lrur,1itr (:).0) 1i st i trt l txluce in

ccuali,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'pori

P^ 1l, ,cr:totteiu r'(,la1ia\ttlrti c ;i apoi ful}c:1ilt if (Pi]'0)-l I (tabt'lttl i-,'2)-

Ci,loulul iltcgltrlti dil o('ritti:l (5.1{))s-rr,lrtut 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(;67r : 0,206+ -

J(I ' , 'Po)-r i l

l - { .0!1621-1,0,131?) -

: 0,8890 rnoli acttoni : 0r8tl90' rS : i1,6 g ttcttonit.

Erplititirrtl ocut!in, (ir.91) n cfit'tlcita,tc:ll st'oblittc:

(Pif i --

722



I.__ + (.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 ezultati clin ecualia (5.12) este specificl

exocrimentului rcsDectiv. Pentru altc conililii de experimontare (aitilrldni, poroasl, altii;itezri a gazului inert ;i alt ni'rel al liahitlqlui tlin vas)'

valolile lui .L vor fi dciferitc.

b.1.2. '-lpoRlzArtE.rDrrrnr:l1rrr,A lr lrtET'ENJA D G+z INnnrA SISTE}IELOR BIN.A.NE NEII)UALU IN FAZA LTCIIIIIA

I)toarece aplicarea rela[iei (5.6) a sisternecu tlou-i sau mai rnulte com-

Dor. t . rr tcru atr . 'nic i o just i t i rarr : ,corel iel . ntrucit , la tempcratur l con-

itar,ti. Iurnai conrout'nta puri, are presiunea de vapori, r'espectiv prc-

* iur, . i r p:rr '1i ,nl i i .onstant l i r r t impul iaporiz lr i i , I l -olu [1,5,61 a dedus

relatiilc cur:r'.tau a bazaopclatiilor de laporizalc aliferenliall in prezcntl

clecaz inert, atit pentru amcsticurile rrulticomponente itleale cit El pentrusmf*11.(,u'llo inaie neidealc n faza liclridii.

Se considerl, un amestec format ilin doufl, componente volatild' prln

care .qe arboteazit un gaz inelt qi un dispozitiv tle barbotare ile-aganaturi

incii, in oricc moment-al vaporizdlii, faTa vapori este in echilibm cu faza

lichiiLi. Dacri procesul de vaporizare ne flesfi,;oari izoterm ;i i-zob115i. 19notcaz[ cu -1,..^5i,, numitlul de moli din componentele I ':i 2 inf aza ichid''

intr-un momcnt aiDrocesului dc vaporizare(14 impul ;)r 9u ?r 9i 1'2pre-

riiuriil(.pattiale in faza vapori' ct lJr llz,:i /, frftctiile molare n faza vapori

a,le celo'r dbuil componcnti rcspeciiv C gazului inert, ia'r.cu ^9numirul de

moli tle gaz inert iniroilursi piLl Ia acel rnoment' inseamnd,ci intr-un t'imp

alr !,evo; yaporizrr,dL, ti ttZq moli din cele douir,componente in prezcnla.*aS .".ti tte iaz inrrt. lh a( elst az, 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 succesivecualia (5.13) a 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-r

Lz: Lt-

*

:a

ia'r prin difeldnliere :1^

dL':IJ-IJ', - i : U"

Dac5, se scoatemirimea' alrz alin icualia'15.t61 gi seceuetio (5.20), a1 apoi'se BeparIVa,riabilele, ezultd,:

(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,ariabilele, seob{ine :

dL" o"dt' Lz $ - x)lpt - a(h + p;'J

. . t :

(5.25)

cale,,prin int€granb ntre limitele -to, qi -t r,.respectivn" gi o1, coniluce r

-A-,

dL,: M"*

+ 1," "-' - l - . r - (1 - a1e

ecuaiia (5.21) n tltr, qi introrlucind valoarea n

_ 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, ,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; ?.1, aloi car]tila1ofl, tlin eena!ia (5.29).Acesleopctalii plesupurt

ounoaf lc lea funcl i i lor ?r: J,@) ,siyr :J" (x) carc, dc obicei ,s int t la tcdc diaqlnrrrele l,. fazc Irrcsinne- oncenl alie la tt 'mpclatulir constnrtil,*

[2,+, i ,s, ] (1, l lJ . I i r crrznl c i t t t l ru sc l is lut te le aceste iaglane, unc-

{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, -ilf irl urr|i r'oloattc lc purificare a gazului uatural(eli )in:rrstlc II2S ;i (jor) pl in ubsolb{ic intr.o so}u(icalonsirdc nlDA de concclrtla.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'ftil 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 lrh.

Ile:olt'ereP('ntr'u (ialcrrlul It csiunilor parlialo ?r 5i Jr. sc 1t1t'acirltr la, curba dt'

eclrilibrrr t r'--!! tt alrestccului binar iI])[-]l D-{. ft ln ositllroaal morl('rj{ [(fie. r't. ).

Sc t ottsiileri t 'tL unct experime tal ltun<tul tle cootrlrttliltc: | ::110'( ' ; , r ' , . ( ) , i79{ h. n io l . apr i (0,5 fr . urasic i ) ; i / :0 ' .q i99 ft . | ro l .apir ((),{il};-r. rurLsicii).)irr lelaliile de t.cltililrtu itttle flzclt' li(.hid'\ 'aporilx' lr1r'u )inalul rtt ' idetl :

PIirr ir tegrarc

lcznlli cocficierr{i i t le tcti\. i ialc 7r fi ":-

{ ) .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 tortc ( : . i , n i t i r l , prcs iun i tc pa4ia lc / r l si & sc rcferclu l : r faz: r Iapor i , dator i t i coDdi l ie i

matenrr { icc do cchi l i , } In d int re fazr , e lc rcprcz in t r i h accl . l f i t inp si presiun i le pr r lh le l t le ce lor

doui conrponerr le ntrzr l ich idr i .

725



i tqo

:130

rrto

Inl,roilucintl aceste alori iu lelaliilo van -Laar[2, '1'5' 10' 11:l pontru

.rrrroiiG-",tlii, a" mai sus, "'"rtii'"i"itt"tc'lc 4 ;i b specificebinarulti

respectiv

.{ : ts .,r r a1--

" ',-tc-Le)' tl'aru)' \ r lg i ' ) /

n : lg ' | ' " lg " ' \ ' ( i '31b)l t[ t

r1-

" ' lc " , J

i1 t

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, ,'ip;.

",(l -'i)-r'lIi-temPc'ar'urae ra

virful coloancl de pul lrrcal'e ('ifC) pcntru all'e ionccntra{ii r {ipropia'te

il ';;"i;;;A;^'-i,'iii*u ; sutuliei'ttiMEA ('ro 0,e;-r fr' mol' apr); itt

i"J""i""i -:r

tl,cirt abstractiolc rariafiacorificicnlilor eacfvitate cu

tempcratura :

A:rso.sesflt;9{' l* . '?of: l l )": - ,,rr:o,^ - -" - ' - -"

t- ' 0,772+ lg 0,898

n :rc 0,?613t + )1\. ,t*r''-j-? " : - o,o{85t 1 - 0,?12+ g0'7013

126

(i"r.:12)

0J 0,1. 0.5 0,6 0J

r,y, f rocl ie mositAoPi



Valorile coeficienlilor tle activitate yr li tz fi ale presiunilor pa4i4ep, qi p, pentru conccitralii r euprinsc nt'rc no 0,05 fi c:01945 sintprezt'nt'ate n l,a'elul 5.3.

Taberut.aColru|ul ftrn(tiel n(.r) dlr rolafl (5.32)

a : rr,tr"(,;

PHp : ] '1:0,07377 i )xr ;

1" lPurr:P":0'0o9:199

h : 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)- 010418LoJ:tp+z'Ln 3 f,r ,

- pentlu f,r : 019{0

rtrt4:o'9ot (21,J1d 4.20,920;2'2e,,rt i t+ 1'zo,z7z

L,, 3+ 19,915) 010823r:!!- - 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 g/kmolsolulie

I'at : 5 o62 0'95 : 4 808'9 kmol apii/lrLoz- 5 062 0'05 : 253'1 kmol IIEA fr

IXn mporiltelo (-L.r/r') calc:ulatc anter'ior rezultd, :

.ri : 0,94-8,,r, : ntllf- 4 015 mol,aplr,/h

11442

4 808,9

}I

f,n

- psntru 0; : 0,946, Lfl :1,0u;

: 4 432kmol ephlh , ,

727



Yarialia flurului'-tyt

cufigura 5.2 (Pentru or: ro;

t 800

l|?00

r.500

concentretia ,r este reprezentatf grafic in

L,, : L o)'

c,9t1 0,966 0,91.9

Fig. 5.2. \'ariatia lluxului1,./rcu concentratia r/.

(4000,916 0,950

x f. f .oclre molqrd oPi

motl asemiiniltor valorileCu aiutorul ecuatiei (5.26) se calculeaz{ in

In penrru cele dou6 cazuri (tabehl 5.4 :

- Pentru ar : 0,948

,.r'n, -0'001

i0p8674+1. 0,262rz 0,26009) 0,0005253I't" 3

b :r,ooois; r,r" -

0,950 0,9878 0,37830,949 0,987.1 0,3812

0,948 0,98?0 0,3E420,947 0,9865 0,38?20,946 0,9861 0,39020,915 0,9857 0,3931

....-entru ilr:01946

253,1 : 252196 mol ItEA,/h1,00053

o,0692 0,00004a1:0,0692154o.0691 0,0000466 0,0691466

0,0{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 ,262:17

0,26002o,25745o,255000,25253

mls : 0'001ig,2orz++. o,262b72'0,2G002i '0,25?19+'25500)

Lt" 3

: 0,00104L-:sz: t,ootot;

"":

ffi:252,8"tmol EA/h

128

Cal(rllrl fuocticl fs(t) dln rol{th (5.26)



-.Yarialia fluxului try, cu concentratria ,' 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),ntegrala ezolvindu-seot prin metodaSimpson(labelrJ5.5 :

.=t :253.

Fig. 5.3. \ 'ar iat ia f luxutui .r.7,-.-rr .annlhi roi ia

"1 -

-i 2s2.

- Pentru nt : 0,p48orV)I

s : : (1026?808 + 4 . I 889 226 +9 524 404):19 ?83 kmollt

9,1t9g,ggg2 0,0000454 0.08e2454

808,e(LoJg.l1g 0,0691 0,0000466 0,06914664712',0'-"u,u4a 0,0690 0,0000479 o,06904?94615,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(ro262808+4 9 889 26+2 s 624404+

3

+-4.9184556+ 8 864646) 38165kmolft

Yarialia debitului de gaz purificat B cu conootnhafla o,zentatd, rafic in figura 5.4 (pentru 4: coS : Q).lntrucit, in problema anahzati, S : 5 952kmol/tr, din graflcul 6.4

rezalth:o.n : 019494r. mol. apd,, a,r din graficeleb.2gi b.J, pontru aoortat,rezttlt{,: Ln:4 ?55kmol ap{,ft, respoctivLn:263108 kmol MEAp.In acest caz,pierderile de MEA, ap6 qi solulio vor fi:

- piercleri e IIEA : 25311-253,06-0,04 kmol,th

-0'04'61'l'24

1000

10267808I 889 226s 521104I 18{5566 8615{0

osto rlotrnb

0.947 0,94E 0,949rf. frqrt ia nolori api

Tsr.lul l,!CaolcululuD'.tl.l fa(r) dtn rcletta (5.S9)

: 0,058 /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,Dgit t lz i ;

'"t iioitleri cle soluqie : 01058 i- 2:l'2E5 : 23.343 lzi.

C

F'ig. 5.4. Variatia debituluide g:lz puritlcat, S, cu con-

central ia r/

'10 00

00.916 0, i{? 0,

xf , fmcl ie r i ro lorAoPd

0,:

0,

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:.tcoloanele t1epurifkrrre

iut apro)pe saturate cn vapori dt' apl [1, 7].

c,0

0,000

qtqor

?,0

0,5

,1

5

2,1

' ,?0 l0 l .c

Tempeaqturo,f

.0,0

0,0

'0,09

0.00,000

ii0

10'rFl t .5,5. Vdriat iaPresiuni lor e vspo-

ri-ale

MEA !l DEA cu temperetura llconcentretia soluFei [1, ?].



Pierderilede MEA sepot calcularelatir- cxact $i cu relelip.(5.6),dec{, ;in loe de Po se ntroducepresiuneapartial[ a ],fEA din ligura 5.5 ($bitni -'t: il0"C fi concentra,tia oluiiei de 15o/omas5, IEA se eitegte P*"^ :: 0,023 mmFlg:0,0000307bar):

5 952: 010261 kmol MEA,tt :

: 0,03E uEA /zi

I./a ezolvareaecualiilor generale 5.22)'i

(5.29)ss disting mai rnulteeazuriparticulare prezentatemai jos. l

(7/0,0000307)1

L Ameste.cbi,nar cu o componentd,neuolatiliil )ac' ' -p": 0r cct tat ia(5.21) lcvinc:

ri,rprin integrare :

Itezolvind integrala.alin parl,earlrt.apti, a,ecualiei (5.34)punelca flncfei in ffir.cli i silnple rczulti i:

. f , " , . . r . , l - x,t ---.::- .. tnLn 1-"0. u,

t le unrle :

Ln : Lo'l- e'

"tro L-&t

t rt, in general,p€lltl'u orice concentra{ie urent{

r , r - r , ( r1-ru. ] -Jo L - 0

De asemenea,clacl p3:0r cctn(ia (5,17) se simplifich la

- ds:P - ?rtd''

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



II

I

I

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 lt1

"l

( I - ' f ) -

rl^r,

undor:Joroprozintl' alebitul nili{tl de amestec iitar'

br"_o,r"r 5./r.S{ sc calculeze onsumulde :r,bura tleapta rle elimlrale

oni" li""ii#""--" le"uii,.tui din solu{ia 6e rafinat rezrr.l-trrtii,in 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 coloanade stripai'e'.1'2 bar li 190'tl ;

o""L"ti'ntl* iiitialtr a lonolului in uiciul supusstiiplrii, ;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 ,,lecrilarlmediea tlleiului' 'itl = 125 v&f :r'tracoerl-

"fiiiffi;; "dti"itot.'al fertoluluicu cottceutt'alia t'nt|u amesteculbinar

6oi-"r"i ot" aalir' dc rehlia Yr .: 116 0'9 o[3]; se aproximeaz[ sis-

tomul fenol-ulei a un sisternbinar neidcai n cate comptttlenl'uJ (lllcrlu

;*;;id&;;;.ii ' o"'t'otrtlt ; se considcli ta bazi tle calcul /'r' : 100

kmol/h ames6cde fcnol .,sirlei (Lo, : Lo.,;).

Eaotaam

Se calculeazbcorrcentraliile ru Ei 17 11 f12c!,ii n-'olrlre' llt:zttlt'r ;

to : 011686r. mol; rr : 0,000225r' mol'

Se calouleozd 211lin ecualia (5'36):

trn- 100'011685

-.ffi

*ffi " i),018e3'simollht'irolrrulolul rtrlpat.

' $ecdculeaztr,lebitul eaburS cu relatia' 5'40)' nt|u:'i1' t'oelicierltril

ae Jififatu n "iilaraliniar cu conc-ent'ralia' ir]tegraladil ecurllia

fO.eOj-.e poutii rezolr.a ana,litic pr1, clescomp.ttcrca ftlncliei i. frac{ii

iimpie qi itlentifiearea coeficienlilor :

\.,=: *:!(e#

'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-

BIn

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)

nnrle:o: ! , , ,+: a t R: a - o,93- fETi-ET-: 1$q, t0,9 \ 0,9 /

C:- 0.408 z D : o

0,7T)eoarece,a temperatura rredie in coloand, enolul ale o plesiurro c

vaporiP, :1;275 bart rezulttr

* : !-^?=:0rg41 ;,4. :01588; 8:0,8141d:-0,384; D:1; i+4i

L.275

I : 100 (1-0,1i85) o,utot , t -9l5tq -0'8?4ln 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- _ 0,000225 (1 . 0,15E5X_ 0,00022j)J

: 332, 0 kmol abur,th: 51926 abur/h.

Cortsurnul pecificcleabur la stripareauleiului ra fi rlat de raportul :

t , 5 976( ;0" ' i00(r -;,1i8.i) .42b 0'l6i kg abrrr/kgulei

Dactr. tripareauleiului se ace a 200 .C,valorile oblinute sirrturrnb.toarele

?r : 2,093bar;n : .1, '?. : g,Yr1g2,0s3

S : 195,8kmol abur/h 3$21 tltt

( t -352L(L'' :

i066:ffit.4%: 0'0eBsabur/kglei

2. Antesl,e.c inar tn care d,i,zolaantutrsteneuolatil, iar substanta tlizti-tatd, asa.tltd, le kom lui, Eenrg

lntrucit, in i,cest caz p2":0, iar p, : Ilrra, ecua$ia (5.10) flerine:

s-_z^,-#"1(P _ r\

d' :rb J \E,r ) (L -. t )"

nl

-') ' '-" :,)-;';"-+ *1

;"+(D-1) \

J

t6(5.41)

133

-f-rl01



3. Am,estec binar 6n care dizoltsanlul acaultd, le legeft uL kaoult, trsltbs/anlalizolratd de legen ui 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 n concentralie mare dupir legea lui Raoult.

Dacir pl : 1{r,r ar' ?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 e obtine :

rn nr: [ ,-

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+)*\ 't 0 L-r f t

sau, in cazul general, penttu orico conccntralie cu]'entl J < r'0

/!--{" \"1'Z_r:r,or[

, rn I_r, l

d.r'

, : , . , ( ; ' ) [ ' - (?. : r )#"] .

* 4,(; ')['-(? :r);:.')

rlZ,

Jntrorl:cind e-rptesiaui I, in ecuatia (,i.29);i irleglinil, l ininrl soanra

de 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, (rm,tatt)n(.ces&r[concert]tri i soluliei aporse de dietilenglicol (l)DG) ttc la 88 i,rn<.rl.DEG la Sg,zohmol. 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.

Retoltare

lntrucil 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 98,16kmol

I)eoarecc amesteurl apii-DE(i este ;reidcal ,..i u tlomeniul de concen-tra,iii .r= f;r;o 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*,ro1or3

- r ) l r - / r - o '12

\50,0 )L \ u,12

I)Dftr pr : Pr: , iar pz: Hz(L r l ,

dL, P,*_: .

dj :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 i fi rl,rt de rrrjLitulz : EJPz, unde ?, : 50rOr1bar.

Din datele' lc et,hili ' l i lLrinhitl-r'rp, r' i lt.?l l:r ir;rnpt.ratura le 160"Ct ezull,i, ;

a : 7"t,u Hr: z. Pz : i1,8. ;0,0 ==3 igO rnLar

fntroducintl acfsi,eyaloli in lelaJiile (ii.aa) li (r' i.40) e obtbe.

3 7p0

t,,, - l,tu {10'12-

-9'0q8 }r-;qo50'd==

0,9rS ..ol\ u.19 l-0,00x,1

3 790

0,(X)8 1-7G=oolI t i -

1- 0,u0E,/ J50,6

0,008 \3-teo-5u,6--- I l : l i . l ikmol1 - 0.008, I

t r , la l i i le ( i .4?). . ( ; . . t i ) { t r . r i :

(;..r

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'-(#,)+"1

4, Arncltee binar por,tial miscibil

La a,c€*teamest€curi, preBiunile.partiale ale celor doul componentovariazI, 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 a,Iecomponcntului 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! 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:aazeotropului{.co r'o,), rr timpul antrendrii, preeiunileparliale qi concenf,raliile om-Donentelor inrin (.onstante.n acest caz,prin integrareaecualiilor (5.17)[i (5.10) ezulttr

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 combinareaecuatiilor (5.56) qi (5.58) [so scoate?1 tlin ecuatia(5.56)9ip, clin ecualia(5.58),se nsumeazlgi seexpliciteazi in Sl rezulti :

s: f | -r) t t r , -Ln)+ l loz- Ln)7\Pr]l Pz I

(5.6e)

Aceastdrelajie se aplicd atit la sisteme binare azeotrope mogenecit qi la..cole otexogene pa,r!ia,lmiseibile sau nemiscibile, v. caaul g), un{leao: ano: Pr l(4 + P).

136



Te&

5. Ameatecb'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. inPt-ru(Pr*P:)

lar Pr-ro(PrlPr)<le unile :

Pr- r;o(P, ?")

Pr-r ,(Prt P")-

rlntlt : LOI

integra-

. ' (5.60)

(5.6)

(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 ui /,, in ecunJia (;i.29) li integrind, rezultli o4cua,triesimilar5,,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 acrestcaz 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) ti i ittegrintl,rez[It5, rela{iile tlo calcril pentm /,/l, /,,r 1i S sirnilaro rclaliilor (5.43). '.(5.46) cu deosebilcacir in loc de I{r str trttotluce ?r;

r 'P a l-

ln trot :r l

lnJo

.|-J/ .

Ln Pt-P" 1-;"0 rt

,-

11 -"'o ", \;il;

r)ft: . 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 ' =

"",(:i,

--t-.L^-(P _1)[1 - /L-r .

L- ' , \ ' f f i I

"o ' \ .P" ') l-

\,. , ' I j



5.1.3.VAPOBIZAf,BA DTFEnENUAL.tr N PnBZr:N'fa DD GAZ rEnTA SISTI'TELON XULTICOUPONSNTE, DEALE

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.|Grpise irn-

(5.68)

{5.6e)

(5.?o)

(5.71)

15.72>

(5.73)

(5.75)

(5.?6)

16,77'.

-: atrr+ ds

ds v"dL, ltt

DacI s€ not€azi cu or fra,ctie molori curentl s com]oncntului d infaza lichitltr, n orice moment al distillrii, atun('i, din rela,tiade cchilibru

rez,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 lin (5.?1) qi (5.?2) n eouatrie(5.?0) ce obline:

care.pentru ca?,ulparticular al componentului 1 (componcntrrl le 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 e faptul ei c,-

-LjlZL1 rezulti, :

tltr, _ P,,tr,,ro

dtr, 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 . P\ LL

iar prirr r,ombinar\, ou ecu:rl. ia (5,77):

p: /.,,(l:!-)"/"' >p,t.",(J::-\"''dS

dr, I'J'L(5.?8)

I lrtegrinrl irrtrc liuril,elc0 qi ,S, espectiv ,f,u, i 1,, r'ezullii trru*tia, an-trerlit l i i cu giv irr(r't pentru an-restocu}iledeale rmrllicomporrcrrte

. l D \r / l \1 t,1

N lt.oJf. : - r l l l l : ' ' l I r ; . ie), - t \ P, lL \ / ." ' / I

l ixenrplul 5.1i.Sir, c calculeze co,utitlle.r tlc gaz irrrrt (alrur') rcrt'sarii,sciidelii concentlalit, i tolucmrlui din arucs rcul tlt ' nrai jos. rlt ' lrr (),01? :LO,01 fr'. mol. Operaiil dc ru)tr'(]ntllc se r.ca izetzi lir 1lr siurcrr ul rnorfer.icir,

fi tornperatura,.: If 0'C. lJrr nai cultosc ur'niito?uclc (latr.

,/. Cantit*tea iuilialit, de aurestcc, tro :300 kruol.

2. Courlrozi{,ia inilialir, a amest'ecului : tolucu (T) f ,29; rnol ; etil-benzt'n (tiR) :10% mol; sl,irur (S) 50o/o mol; izr.rplopilbenzen Il,B)1lt.$)i rnol.

Iletolaare

Sc r:ilescprosilnile de vapoli

ale coDponente]or lr ternpera,tula detI0'C:

P," : 0,995 lar; Puu ==91473 t'i Ps =. 0,351bar'I Pr,,u: 0,991brlr

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 mol; Lorpp 300' 0,18E 5614hrnol

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 ezitluale 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 : 268'37kmo[

*. - .9 '?

o,oroo fr. nrol'268,3i

Cantitatea antrenatl 0 : 300-m'8,3? : 31161] rnol.

Se caiculcazi' cantitatea do gaz inelt /S cu relafia (5.79) :

I :3.6f'0r3- r ir /T)]-t (ff i - ' I '- (#)""""*' l*

\o.eei ]L \.3.(

_.,io /1,013 r) i r _ /3i \" , '^ .* .1+\0,3.16 )L U,t i / )

+56,4ffi -' )[' (#)"''""'*']: 51152kmol :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'areFecere estec,ea, debitului

tle gaz inert pentrt o cantitato dat5. de substan!5 antretrati (se fixeazi

cantitatea antrenat[ tlin componentul 1 de refe.rnti'r $e calculeazai canti-ti.lile antlenate dili celeltllttr cornponente' cu :tjutorul relatiei (5.77)' iar

apoi cantitetea totali O).

in unole cazuri ,insi, (cle erranplu, calcululpiertlerilor dc absorbant

la virful coloanelor de absorblie, undc gazul sziracsau gazul purificat are

rolul de gaz nert), Llantitateadt gaz inert (gaz siirrc) S t'ste cunoscuti gi

se cere cantitatca antrenatl dc absor:balrt. In aceut caz se procedeaz'il n

felul urmiitor :/. Se prtrsupul rliferite cantiti{i antrena,te din componernl;u} tlo rcfc-

rit{[, iar cu ajutorul relatici (5.77) se calculeazii cantitili! antrenatc din

celclalte 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,lea

cantititii irntrcnatc 0.Cantitatca arrtrenal,ii sau pitrrderile dt'absorbant O pelttt u url rSdat

se pot calcula diect ctt ajutorul lelaliei detlustr rltai jos.

Daci, absorbantul sir,r'aceprezintE un amcstcc format din componen-tele 1,2...c qi st noteazi cu O, fluxul molar <lin compone,ntul, artrcnatin fluxul de gaz inert S (gazui stirac ce p5,r[se'.ste irful a-trsorlxrrului), ar

cu O fluxul molal total de absorbant antrenat, atunci O : X Or.

lntlucit gazul sftac p[rirseqte coloana de absorb{ie, dupd, o suctresiune

de ..2" talert leoretice de contacta,r'ecu lichitlul absorbant, st'poate apreciaci, la ieqirea din coloani, tle pe talerul tlc virf, gazul six ac cste saturat cu

absorbantul care pirrlse:te talorul rcspcctiY conform echi]iblului terrno-

140



r'l rramic. In acest r*r,2,se pot sclie eeuatiile rlt' t't.hililrm pentrlr totte com-ponentele absot'batttuhri a 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 olubilitateil corrrpottt 'trtr,ll g:rzuluisiuar.iu lir;lrit lulabsorbaut de ;xr trlelul tlc ritf; i se crplir:iteuziLertua,lii le i.St)) irr P(/,r€zultii:

POt : () + N) Prrt

POz.:Q _FJ) P2,r. , (5.8rP0": (O * S) ?".ir"

Prin insurnare:

. ?(0, * osl- .. .* o"\ - Po ': (o -t-s) I ?ir i

ial :

S P.riii :l

(5.83)- , 's sl

P I ?.,1, ('r"l,lr"'') -t

unde: ?1 - plcsiurtca rle vapOri a cOnrponel]lului i din illrsullt:urta, - fract,ia rnolarl a con]polenl,nlui i.

Exemplul 5.7. S5, sc calculezc lluxul rnol:rr trtrtletrtlt cu gu.z trt'r't lapresiunca atmosferic[ Di tfl]rperal,urlrde 110'(r dacii,N rrste grrl cr il, i2kmol. Compozifin ir:hidului (fstecea, l'r 'zcntatiru t,rcrnllrrl ir.t i.

Din rt,la!iu (5.S.3)(,zulli1

0:57 i20,995.0,012+0,.1?30,30+0,35r0,50+0,2910,1$8

1,013-0,995.0,012-1,4i ; l0,u0+0, iJ i I

. i0+ 0,2010.lsr i- ill.9$ k rnol

valoare 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 :NTD NlltDl,),lI,lt (:U (OtIpORl_.tRtitt ttc IJLA t,[

irt unp.looper'ftt iide antrena,re 1uElt,zllelt la prrrsiruri idicatc (cazrrlpieldet ilor (le absrrrbant la vilful rrrloanelor de absorbtie a }idlocarburiloriu fracl,iuni petrolicre), cind amestccul est(fnoidea,l,dar cu cornpor'l,ale

(5.E0)

('-).E?

141



lcsrlrt l ,r i (rnrrsl l 'r.ul i al( ' ci ir '{)r 'sist.{, lr( ' l i rurlc rrr rrrrt lxr t l t ' rr,hi l i l rt 'rt ry -n

Firlrrt l i(.o, iru lol l l i l i tr-r! i lc tclilt ir.e a, t le (ronpon(ru(clot ' I lrr \ ' : l l ' izazil son-

sibi l r.rr orrrlrrzi{ia irrncslccrrlrt i), se al}eloazil a, relal. i i do t l l l t 'rt l l):ruatope

rrrtrsl irtrtcl l dt eclt i l i lnr ale t 'ornpont'tr l ,elof arn(! i ( lclrlui. I)(r(lu('(nea or sofi lr.r ' irr lrr 'r, lasi rrorl r,i l l tr tnxrslecul idtvrl. Sirrgura dooset)ir 'o consti i in

rt l ir l irr rl t ' cclri l i l l rr tolosit i I l ltntm sist.eruclc ncit{<rale st ' plrracir do lar 'olal ia r/ i , 1i , . r ' , .

l r rl 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,, .,lLi 1f , L l

r ' i : t '6;(*)"," '

* ,!'"'i; ')['(#).'"]

(ir. ,$4)

(5',! ;-r)

(5.s6

( r.ET

(r-).88)f, Ii,r',

O..=N

.- 01019 1lc. : g,gg92i Ilq. : 9'0952 1i6," : 9'9925 t

0,10 0,019+0,?5 . 0,0092+0,5 . 0,0052 0,1.50,0028

1- (),10 0,019+0,25 0,0092+0,50,0052+0,1.50,0028)13,31 1zit

r - i n,,, (t1,4r.,,, ,)Iixonrplul 5.11.Si sc calculczepit'rrlerilc de absot'baut (frac!'ie pctrolioti

trr 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. ' irnol l r: . :1. : .19,t

So rlote niDh o\pefilncntal curba PII,F a, fractiei pctrirlicro $i, prinrnet{}r'lasuplaft'felor cgale, se descompunc ftactia, in ptrttu componcute;

zC. : 0,10 fr'. rnol; aL1. 0,25 fr. rnol;

flC, ::0,5 fr. rnol. ,i(lr. : 0,15 fr. mol.

Se verific:.1 nilsa moltxlrlat;i rnoilie a fraciici potlolielo:

,1I. .

100' 0,10+ 111 0,25 l ' 1?S 0,5 i- 1{9'0,15:

123'8La ? : 50 btr.si l,: {fC se cit'csc consta,trtclc lc cchilibru a,locorn-

purx'ntelur calrr sc inttoduc in eoua!,ia (5.88) :

I{.,

O:1E30,35

:13.31 ktroi/h :

t+2

1 000: 1rOJ.'/h



5.1.5.ASr'[CIliLPnTCTIClr, \'.\r'r)nlz.i I t]l , .:nEr-Tl\LIilr r.RItzlt\T-i )t.r ;.tz t\ri lt l '

' IoaL€ecnat,iikr tabilitc antclior sint rigulos ilplicir,lri le urnai in cazulcind intre fluxul <lc gaz-r'lpori si l ichidul rezidual s-n stahilit echilibrultermodinamic. Dacii, in conditiile date tle lucrm nu se atinge trchilibrul, decieficaritatea de contaetare-L'este rnai nrit rtecitnnitatea [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 eclti l i lrrului.

Dnc5, sc delincltc cficaeitatea -D prin rilportul lt : pi/pi, nnde

Xoireprezinti prcsiunea par'l.iali rcalir a componentei i irr filza vlpoli, iarp, prcsiuneapar{iall la atingelea cchili lrtulrri, atrrrrci:

Pt: Pi . t i ) pl : 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)

(PlDPotr

ln *cest caz, ccuatii lc(i.6),(i.i ), (;.?9), (5.S3),

{v.qi exemplul 5.2) :

L: lqA 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. IAPORIZAREAI I]ONDEISAITEAN I'CHILIBTTUlN PnEZE'\TA DE cAz INERT

Operalia de vaporizarc in cclililrru in prezen{i, dc Eil,z nort 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 (deexemplu, la ooloa,4elelb distilar'e primari a peltroh ui;la coloanele e distilare in vid a pXcurii, Ia redistilarea n vitl a uleiurilorweta atc.\ sau de scLderea tempe.r'aturiide vaporiza,repentru un grad tleva,porizare mpus,.evitincloper'arearl yid.

Aspectul mafiematic al acesteioperatii do vaBoliza,rea fost dbzvolta,Ltle llobu (4, 5, 6.l, relatiilo tle calcul lezultind dih combiba,rea cuatiilorde echilibru

'iiale bilar! material total

'.ripe comporrente ntr-o manier$

similar5, celeiplezcntate in subcapitolul 2.1.Pistrind notafiile tlin subeapitolul mentionat qi ihtrodircintl in ope-

fa,tiaaloyaporizare n echilibru qi delritul do gaz nert 8, ocualiile (2.?).. -(2.11) evin

V,-- K,Lt i

v":K., I ' r ,

y+s - ' 'L ' y+,s "" L '

LI

Fno,

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 , - '

+B

Lr.(t;S r,

-r'

-D*?- in ecualiile (5.96) se inlocuieqte 7, cu tliferenla (naot - Li

qi se expliciteazd, n -t,, prin insumare,rezult[ <na le-a tloua'form5,a

ecua-;f,ieivapoliztrrii in ec.hilibru n 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 subca,pitolul2.1.

(5.100)5i (5.101)este dentic cu cel

Pentru condensarean echilibru in plezonld, le gaz ineri, ilatorit$rlui c[, echilibrul termor]inamicnu depind6 tle drumul pilcurs iloaptului c[, echilibrul termor]inamic nu

sist€m.pentruatrlgerea lui, ci numai rle temrst€m pentru anl4gelea lui, ci numai de temperal,urS, qi presiune (v, sub.gap. .3:-?),elaliile dc calcul sint identice cu cele deduse n-cazul vaforiz6riiin e,clr.ililrru n.prezen$d, le 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 n 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 conclensaren echilibm, in abscnta hidrogenului.

Rezobare

Din analiza tlatelor din tabelul 3.1 r'eiese ir, din cei 4100 hmolHr/hdin fluxul de alimentare, numai 2115567 orrdenseazd,,eea ce reprezintiOr52o/o. in 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 cereprezintn 48,14 o/o

condensat. 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 , : 1186,1

kmol/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

Sepresupu,nc , : 713,9kmollh.

Rcfililt.L .ete$trrlul .orddFirlt h -..Lltllrir tD prrr.rll dc !.r tftra e }rddErrH dG .eclta.obllnrt din.ptocesuldc clormetc-eet{lltlai ln eondlllllc sep.ratorulul dc nrltd 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

0,23808

0,13823o,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,,7

1,10,360,1550,1100,0440,0280,02160,00680,00s5{),02160,0160o,0145rJ, 1310,00330,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 rtcbilul molar tkr subst:lnlit alrlr'ollati i (O),

S - debitrrl rnolal tle girz nett, ial ' Ji -- constalltaclecchili lrttt a substatr-

tci lespectivr' (If{1'), ccua{ia (5.102) dcvine (i.?) 5i prin iulutrrti l 'ea uilid' 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 e considt'tl' alimen-tarea -l'.: 1 (deci -l ': l '+ L -1rsi l ' ' 'r.& reptezenta rac!,ia vnporizati

' l 'abe lu l 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)

I tr t 'aznl sistcnrelor nl(, lr)rorI l)ol l( ' | l l ,e, t 'cturl, ia gcnerali, (5.10]) se

I ('dltce 1iI f l) l nriI :

Ile utrcle

(.-).r02)i

prcsupt loc / . .= 1186,1 krno l /h

C,

i(;rrt('l

. iusnCs

]lct '2,2.- Dl l I

2 , lJ l ) l l lJ2- , I tP13 l l t ,l l0 l I

JrCa

T}'I '

IJ I ]P 1 M\o\l I ) l l, ,3 ,5 ' l r I r l

1 2,,1 l'll l I1 ,2 ,11- ' , l1 I l i'l'ot.rl

il46

l ) ,23808

0,1:t8230,126090,06204{r,0:}7t)gI 0:l;-)(Xj0,0229:Io,0o13to, x): l :17o,(,0Jo1o,{){r270o,0{)4721) 1t212'{r,0195I)o,0006?

l),045t}-)0,04720o,020900,055970,0:t14{i0,0411:io,o148:]{),0249:-)0,00i39o,01010,002020,99990

{i ,7

| ,4o,3t i0,1:-, ;-,0,1lo0,04{(, ,028o,02160,0068l l ,O0$l-rt),{)216o, { )1 l i { )t , , 145rJ. ) l ] Io,{x):}3

t ) ,o1100,t)03i)o,0060o,002:l0,0006{},0005?(, ,0tnt

o,0002o,000140,000120,00009

t3r,858r

151,80{6I t l , l i , !26ItB,:'ii40ir3,:-,261]5r ,433r)

3 :1 ,? l i i ]11"9u924,9$ ,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

0,111t

0,1279o,1{460,07470,04510,0434o,028t)o,o0160,00,t20,0050o,003,1o,00580,0302o,0241t0,0008o,0570,05890,0260o,0699o,01430,05140,01850,0311o,006?o,01260,00251,0000

3irt

2ri l18792:.)i,52: i I

(;4

:J i

:19I

(l70

31ll:|17Ir l2 ):t'l

1r-r:J

1,{t3



iar 1, tncfia tlc l ichirl) ,*,i t ' iurpar{ 1('I u(rl i i dirr rtt ' t ' lpl t si dilr stinga ccua'

f . i r . i r r r / , . l r r rrr 'osica.z oztt l l : - t

I "u' - .1. -r'":-

'l ( /(r- l ) r^Ji r 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 levi l tc :

l : - l ror * 'o 'r l1 l ' ; /11 . ' l - '

' l r l ' i/ re + I

l)acii sc rlcsfiqoarii $uma $i s(r ottlollcazir totrnenii dupL l'

o.r,( lrt l r1ic e gt'atlul 2 :

-41'{el ' : { [,] r+.{1IJr+ 't?}:11-;r0J-'t2 ,,lr) l F +

+ [ fr ' + 7\l}2);

a'61(1Jr- R')] -0urrrk' l' st t't'{t,r'ir rtumlri la frac{ia vilporizatii a plodusultli.

(5.103) ' , , .

I(5. 0.r

stl sb!ino

?\l,

(5. 05)

Eremplrrl ii.l0. Pe la virful ullei coloanedrl (leza€rarccu abur s

rurui rrlt'i itls. .1.0) oe urmeazL a, fi suptls sollrltirii cu fu-rfurol rezultL

rn a,lnestecdc a,bur' i gaze rlecondonsabile attr), care coustituie alimentarca

utrui t'otttlousittol'-I'lcitor ;i apoi a lului vas s(lpz]rator. firr r:unoscurm[,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.Schcrrtn eo[dcnslr i i $ i r ic i r i i

abunr lo i ln prrztnl l dc gazc necou '

de|r 'sabi lc

Si so czllculezecon{:itrutul in apl a'l gazclor nccondesabilc, precumrleirit nl de abtr condensal,.

Rezoltare

Ln 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:s1 :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 t t t o l pl 'o(lusului o\i(l t l t

irr crrt lrrrl tnci irr.+lrl l l t i i rL. falrri t tr? a ft 't tolului f i a acetonti In it l pr'o(1'{leul

elc oxit lalt '1, r,n1rt 'trului la hirf i 'operrrxirl t l tr trumrlt, r-a]]di i rezultal i ( 'rt o

tcmperat[r'I th tJ8'C sitrt ((t ldtrnNali ;i t i i t i l i la +0"(1. Perltru a t'(l(lrce

pierrlel i le de (' l lr)r(.n irt gtzch. recortt lettsalt i l t ' l . i lr i t tr[ scanrt cri 1u'tsirtt t t 'aabsoluti. din sistcm cste st' i izuti i ( l ' , .= 105 rnba,r), accstci l F(' l i ' l ( '( 's( l1rgolt i tru:l,r.g iptr.ul r' i l i tor cu soli l pini. la 4'(r (f ig. 5.?). Sir st ci l lculcze

dcbitul de cul)lerI cond({rsal, sul i Iuettt 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{rcl iv .4'(1,este cgal cu .1 t 'r00 g/h (valoalo in}egis1'r'at l1n i l lsl ' I lrrl 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?,.14kmolih curnur +500- '120,1lJ

-1

I

I

s.o i

Fi{. i1.?. Schema condensitdir i rcir i i cun)cnului n Prezerrf i

gazcnccondcnsrbi lc.

irdE

l-=4500k9/hun.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 kmolTlt 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, rezulti i:

,s = 1,6?(# - t) ="118,4 nrol/hgrz 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 afii 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,

iin 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'ia apei Po : ?lir77mbar.

Din ecuafia (5.102),unde -trffr ::PolP, t'ezulti. :

v:o:B I :(PlPol L

:.3?1013/73,?7_ I

- 2,ir1kmol HzO/h

urriditatrra J.r-2,51.18

2,51 1E+ 32.44

x 100:1J,196masi -

_ 2,.t'i118 1000 _?o. oo r

:63 g HzO/NrnsCOz

Exemplul 5.13. Un sistemde elimitrare a imxemptut 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.lEA

Fig. 3.8. Schemacoudcnstrrii partiole a ames-tecului Cor-abur din instalatia dc puri{i-

cares hidrogenului.

€lazcr(foe 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-ec de toluen-a,lclriltoluen de concentratii tliferite. itul de gaz inelt,

S (pt'actio clcbitul de gaz rezultat. plactrc .tcl)rlul de gaz rezultat prin refortn&te), egal cu 922 kmol/hrsisatr-lrat cu vapoti dt' loluen iti alclittoluen la preiiuriea cliu sisteniul tieIeactio ogalr, cu 5 bal si temDelatuTa de 45oOniriseste rnesf, sisiolyrsi aqtA,srsa[r,lrat cu \ra]](ri dr' lolueti ili alchiltoluen la presiunea dir} sistemul deIeactio ogalr, cu 5 bal ,.siemperatura de 4b.C plri,sersteacest sistcm ii esterdcit il cou[inua;.c la ternprratura dc -10o0 in vederca eliminirii nrincondensare, intr-o proporiie a,\.ansatl,, 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 miditdlii 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, , 1082, p. 108

14e

t02. cbLrr



$.lchiltolueni antrenate tlirr sistemul ile reac ie ;i condcnsate la P : 5

Irar ' . i1:-1ffC.

Goz drd (0

Absorbont

t =-1OC tchit

60. inert

tolueniLsi lotuen

Fi(. 5.9. Schema \aporizdrii qi condens{rii ln cchilibtu a tolt}cDnlui,si a

- alchi l tolucni lor ln prezcnl i dc gaz incrt '

Ilezohareii"*iin

""u.ri"tlc alchilare sepot lorma (liforit.ialchiltoluerri, rr r.al.u-

l,,l ,l; f;i l 't"ti alchiltoluelii s_a,u similat cu &etiltoluemrl r.u,r'e ste 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'n0eleAntoirle spetificc t otn-

lonen{uluii .

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:

rgp". 4,,07127':

1l1'ltJ^:-1,01081?;Pr -* 0,0e754l'a"

45+219,516

Ig Prr :4,13501-*ffi

:-1,89?06; Per: 010126?5ta

Lra t:-10'C:

rgP, : 4,07427jaffil* : -2,s457Pe:0r00451125ta'

ls P".: 4'13501 jaffir*eon : -31568338Prr:0r0002?0185ta

150



Ctt:'rtl I

Sc considt'r'ircir lolucrlul recircttlrrl, conline ;')/o rnoli de a,lt'hiltoluen(il etiltoluen . I)in ecrualia(5.1J3)ezultL tlt'hitul nrolar dc hi(lroc{ilburi;

(T li ftT) irrll.rellato c girzul neit:

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,ecliu raft' : gaz ilto}tt

E22 kmol/h; toluen, 15,523kmol/h; etiltolutvr, 0,106 kmolih.

lntrucit' ttebitul de hidrocarburi antrerate cst(t egal cu l1'r,629krnol/h'

rezultf ci. pentlu cazu] ]alticular':rl alilnentlrii sistcmtlui tle condcnsalc

cu 1 krnol/h de hidroca, ruti (I'- 1) corespurrrle ttr dcbit tk: gaz itrelt

J egal cu:

^t : 822i15,629: ii2,5941krnol/h('alculul condensiiti in echilibn sc cft't '1'ttttazl u ectlalia (5.105),

unde colrcenl.r'atia -,,, e nlocttit'fte eu con(elrtriUil 3/0rlefil l iti ca flactia

molar'ai toluenului il in amesteccrretiltolueriul itr fluxul tle gzrzcarrr itl i-

menteazi i s is lemul { l ( , ( ul t( l ( 'n!ta}c.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''012075l I

din c:uc :

o, -1l'9$?rrJler'(8??1 '1iei)).r,-r..'ieilrnrlih

r)

o* -=9{1?0?::!ff33+ t 5'ttee

-., ,106 knrorh

deoarect :

?i.rlO*n)

7i,323

15,620

Dacii se considerii cil .sistem l se eomp'rtir irlealr .Kr : I'ri l). Atunci

At- ( I ' t lP) -1: (0,00.151125/5 ) 1- -0,9900{}7?5A2 : e2lP) - I : (0,00()270185/5) t - 0199991506i1

Bt: BP. lP : 52,5941 (0,00151125; ' r : 01047-l i r l i t

.8 , : SPzIP 52'5941 0'0002?018ti) :0 '002842

Introalucild aceste valori in ecua{ia (ir.105) rezulti :

0,999036/' - 1,049393 - 0,0472850

P

2.0,999036

: 0r0471E

151



ln cazul alin.rentiirii cu dcbitul 0 : 15,629kmollh, debit'ele'carburi in fazil r'apori l'rr.5i iu fazi, Iicitidi, I-n r.ol Ii :

vs: I-r I ve r :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-:ffi: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 n echililru la P - 5 ata ,si'

:

.: -10'C, din fluxul de gzrzcondenscazi,:

0'10585. 1oo gg,rti/otiltoluen0,10ti

Cazul2

Se considerir cit toluenul recircuht contirre 10% rtrolare rle alcbil-

t,rlueni. Repetinit calculul in a{,eeafimani€ril ca in caz'ul rczult'i :

O = ' 14,900kmol h

Or: 14,694kmol/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: 13196248kmol/h ; tr" : 0,21152 kmol/h

Vt: 0 ti31l25 kmoi/h; Ir"t : 0,000{8 kmolih

procentul condensatdin etiltoluen :W

' 100:99r?? 7o'



ele alchil- I

!II

Caatl 3

Se consiilbri cL toluenul recircrilat cobtrine 90fi,tolueni. Pcntru aeest, az ezulli:

O : 13.462kmolA

Or: 13,03855 mol/h; Orr : 0,42358kmol/h

It - 0105342ractie vaporizat{,

Yu: Vr + I'ur:0'719 kmol,h

Lz: Lt * I'w : L2,7 3 kmollh

trr: 12,3209 mol/h; .Zrr : 0,4221kmollr

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 a, 0,422 kmol/h, doci cu aploximativ 400%. Debitele cle etiltoluonrtrmase ln faza vapori creso d.e a 0,00016Ia 0,00148 kmol/h, ileci de circa10 ori, cincl concentratria etiltoluenului in toluenul recirculat Ia alchilarecre$te de la,

'la.2$o/o nolare, deci de 4 ori.

BIBLIOGNIAFIE

1. KOI{L, A; L., RIESENFEI-D, F. C. GasPutificalion 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, ., 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 9apelrocrtimir. 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$.i, 1955, p, 3.7. STRATULA. C,, Putiftcareqgazelor,Editura gtlt ltlicd qi Encic'lopedlce,Duou& STRATULA, C., MARINOIU, y., SORESCU, GIl,, Metode$i p$0ram. &. co)

ucuFefl.r, voc, p, J.EEciclopedicd,.Buouresfii, 1984.le $i pfuqram. dz calcul aI pao-.STRATULA, C., MARINOIU, y., SORESCU, G}l., Metode $i Nogram. &.

cas.lordc distilarc, fraclieLare i dbsorblic.Editum Tehnice. Bucuresu. 19?6.9. STRATULA, C,, F;aclionarca, principii $i mclodedc calcal, .Editu;[ Tehnriacipii $i melodedc 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., Procescdifuzionqle de s€parore, Institutul dc Petrdl 9i Gazc,



$. rullrilisroN,\rut.l unNor,oclcr\-rt,IctIIt)-rrluIu

, l)rrpi t 'Lrnrs-ir irri j t | t t , repirI rl0irrr: l t r lc l tzc l irhirl- r 'ulol, i ( i l l l , (, l lgl(zi..tl lc (lrl l lns") si l l l scl)i lr '2lto: lr '( 'L'le pici i turi (scpallrtorur, rle fnzc liclrir l-valori in t 'att. faza lit .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 litrgr"L }l icall i l i tatc in inrhrstl ' i r rl t ' r.r1r. ir,r. te

; i dt ' pcluclrut a pt 'trrrhrlui si irr letror.hinrit , .. l) i t t cttegot' ia srpualoalelol dr fazc lichid-vapor.i Intr palit , :- t'aselo do rlt'tt,rrtl, r,lle trn lolul tle t asigurir sepa,r,ar,(.tlt,lor rfuxi."r

faze cu o antl 'el lale mcca,xicir rninirnri rle l ichirl iu faza laDoli r.ezult,rlr ' i :- selaratoat, lc rle iualt ir 1i rnetl ie pr.t 'sirrlr. , rl in curlrir l i lrs(i l l i l t i i l ,)r-

rl t ' t efolmalc catali l ici si hidrocracrr e I- scpalatoarcL, rlt 'gaze ;i t i lci rlc irral l i , rnetl i t ' l j i jorrsi i pl 'e"iu r I- rt,1ruatoar elc dc picri luri dr,pt ' l irri i lc tle lnpuli ;i gazc, ptntr,u rr. i-

tat ea inrpurif ici ir i i produsclol din instala{it ai irr.rL'lrtat i i n f lurtui l t leslcrr-t ir-o sau pt 't t trt t protej:rt t 'a (,oltrl t( 'soar(' l()r 'r, i1{ f l trrut, i l t , sitrt ,suprrs(,com-

l t i rrr : i I i :

- r 'aselt ' arrrporrqi dt, ref lux, fal c au nll rrurnri lolrrl de a rca.l iza sepi,f,lal ea I rvelol inrpl icate irr p oct,s,c i l i asigul alr,a lczcrlei do lir:hit l n(,cosii]jn opcrati: [ sau opera!i i le car0 ur rn('azti,

Sepalt l oart ' le dc frzc sin1,de doLri i l , iprrl i : st ' l l iu.uionlr ol izolrtale risrl)aratoar (' Yerl calo.

fx'pi lr l toalclt 'dc firzc dc tip tnrnpon fi (le l.cf lu\ st ' rtal izt.rz-i. rleoll icci, cu lase olizontit l t ' , r.art sirrt trrai a,r'an1,ajoast'l i lt l)ul l(,1,al(' \ ' t( i , ,1.,,economic. In tazuri lc in ca.r'e rra dintr.e <,clt, louli fazc srl gi isr;1e irrlr-,rproport ie mult mai rnici i . r locit cealalt ir, se l1x'lcrzi la s0pirlr.rt ir ?l e r-r,r.-t icale. Accst t ip dc s(,p2rratorse folosellc; i in clrzrrl i l (,11,('os]{.e(.c. ir_}i i .o regl iu 'e in i a lr i lelului dc l ic l l i ( l i rr ras siur ai l ld t rrrc\ is l i r spal i l | sul i ( . i ( . l r lin instalafie. ln ceca ce In ileftc l lsclc t le t l t , tclrl i i , clc sirr1, lc olrir.r ' i . r ' ir, . i ,lelt icale.

Pcrtt lu t l i t lcttsjotr:rlr ir l trhrrologi(. i t i l s(,pi lr l l r l i l t ( '1or. c l ' lrzcs(, (.urr,I \ i .

ntai nul t t , l tc to(l rr l :1, E, 9, 1lr l3. 11.15, 10, 20, 91 l , talc sc l )ot (. l ls i f i i , l

ln douii catcgoli i :

I r t r , l rrde i i t ' tat i I r , , lnirr lprox inrnt i i s rrc t r 's i r t ' . r . i t | r ,sI l r t tzt ,az, i i . ' , ,alegerea aI I t ic ipal . i r a laportului -/ , i / ) . u dc , l f l r( 'z i r) t i i l rrrrgirrrr. : r, 1r , i -ralomlui , iar -1) l i . rrrrelrul ac( 's l i i r l i l , t i . 9, 11, 11. g(l | :

- nretodii. bazaii 1xr calrrrhrl di l ' t t al rl iarrrctr'ulrri oplirn al sr,1:r.r,*-torului ("D",,);i lurrgirl i i (.orcspur)zi i toal '( '

-/ , ,cale ncr.r,sit i l 'urroitstt, t . t ' :rzis;-

154



r.a.! i i( ' ia(lrniribi le 64 tr tnittel i l l Li l t l i t l irL t i l lc esl,c-couft 'cl iorri lt separator'ul '

r '(rt ' i iciol|tul g" de tr'zisteu{ir il sttduli i ;i lrt lnostl l tle tortziurte s" [1i].

lfoute irtiesl,t' trrctotlc sc btzetlzri pe timpul total dc stt{iorralc :r, ichi-

rlrrlrri irr septt at0t ;i pt: r ' i tczlt tutlrinti a,t l t t t isi l t i l i Ir vl l lol i lol irt set' l i l t t icn

l i l rct i r st ' t l t r l tot t t l t t i .

I 'rolrl irrl t( 'a rnti di l ici l i i a dirrrtrlsionit l i i tcltnologitt: o tott-cl i tuie

st : t l ) i l i r ' ( '?rl lor i i t i r lpulLt i lol l t1 rl t 's t l ! iot tat t ' i t , i t l r lcst t ' t r l t l t i i I l \ i ls ( . , , - ) ,

rirtcs|r scl)at ' iu i celoi t lorLir tr,zt" i t l l i t l .si vlr1tori (l irrrl tstc 1llczt 't t t i i ; i t l i i '

r lorrir i tzir l iclt idit rrertrisci lt i l : i t 'u ptitnn, t i tnpul toti l l se }cfeti 1l l scPlttatctl

rt lor'1r'r. i f tze). 1i nsigttt i l ' i i J 'zesti leif i dc lichid in sel)l l l ' :r1(t lsttt ll . t ' ' t t-

n[rlrri rl t ,rezc}r' ir (i ] ] errgLczi, ,.sulgc \'o]ulrle") it t r-t,t lere:rull{ ' i l)nrl(l f t l l lc-

l ionil i lr seltrratot:ulrt i (n'al izl iri i ponrpil ' i i) l i lr l lsiguriri i rczet ei t le l ichid

t)( t l l l r , t rr. r l rr l i 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 tot rr ' l le st : [ l iol lar{ ' ,

i , , t , l , .1i i r ' ,1, . lc rrur i t rrrt 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 tul f l t rsrt l t r i dt ' l ic l i r l ; i t lcst i rrt ! i t l l t t i r l r t } i i icqirc l l t l in sep*-

rt lot (talx'lrt l 6.1) : rlt 'nsit i1,i1t ' frrzt ' lor toirsit l lr( ' l"rrlx'r 'f icial ir

fi i lrter'-

' l ubt l t t n.1

\ ' rk)r ih le(onxrDdrtc l |ent ru r t

io le(uudc {151

l. l inrpul ( ic I( ' l i rcI)rst i rr l i r la \astr lui : / , dt

l l r ' \utui1

lr t t , , , , , l : t1, , , , i "

L(J( t r r r re '

' l ubt lul t ; .

\ al i , r . i l r r.n' |rm dnlo l l .nlrrt rxlcxlul l inrlnrhri

r ro{esnr' |xrpteri l

t r t t t i i t tnrr i t i r l i din rai I ' t

l rnr! i ( do l ip'r l : rpnrtrt rr l l l i de rrr i rsurar i(, r lx, l i i dc (al i l i ( : rre:r t)olsrnrrlrr lui : l l l l

l ' r , ,dLr\ l r ( l r fori t

l ' ! ,xl l ls l : r schirr l ,

l , ro, l rr\ |r cnpt,)r ' f .

l ! t i i / i l r crr l (n slrt r

: l0 t l

i : l l

: lo{)

1!01rr 120 1l l0 2' I0

I . .1( l l ( | 130 : ,U{)' : r. rci ! ( l i | | srpr | | r tor l l t r \ t l r i l t ' du l ichid

r !L | l r r i f i rLrl tc r l i ist i | |r l i i , t inrPul : t . rc

, . ' iL(r/ : i lD rut ' , rt rr i l l rr\ rr l ( , 1 r r rx i

nr . r r ( (t lu\ul (arc controlc:r7r' r rrxestt l )

6 i o lr sc lrdrn;r t luxuri l ( l iclr i ( l t ( ( l t t \ t ' rr-

I lJ, rrt lo\ l l l si t )r ixi t rstr l ).

I f l i ( l

t . l t ( ll l i ( :

:,t 0f i(i0

*. \c(:r l i t i r ! rpi slr\ l Icl : r i i \ r l l l rr i . In

si turt i i ( l ( ' col l rp(t i t i \ ' i l r t t t . i t l i (nt i Li Porf i rrt lLrsi (:Lr ; (1", ,

f i ( i i r l i ; l iscozit t t lcr l ic l r i r lu lu i : l ipul 1i lnt '( ' iz i t a l l l l i l le lot t l t ' rr t ist t t i t ; i

i ,0l|tr.ol irrrlorrrrt (lalx,Iul 6.2); cxislr'rr!n lxrsih lit ir i .i corntndii l i i a} irl 'atclord{' rogl '.u ' 5i cotttt ol (l( ' l ull tal)lott ccttt la,l I gtatlt l l rle cirl i f i t ir, tcsi lt lrt l lP

t, i t l lr l irur rt deciziu 11i r'{ i t trrca 1x'r'sottalult l i t l t ' t t l)t 'r ' lrc lt i t lst i l lal iei t l in tate

llcr. palte scpalatolnl lsripcctiv (ta,bolul 6'9)

Inrl i fctent dt: rnototta arloptatit, cit l t 'ulul t lo dittrettsioltale t trl t rologicti '

|rtci 'sit ir <'n toirltct c:t, ttrtrt i t toatt lor t lattr : dcbitelo fluxuli lol t le l iclt irl 1i

r.r}ori I:r pt esiurte r rsi t('[Ip('latula tlin Ins I }l'csinll(':] ;i l,emper:rtur':l din

v:rLs; lt 'nsit:rl i le t 't ' lor t loui laze ii l is('ozitttel l ir: l t i t lului l : t tenrperntula

;i pt t 'sitt t t t 'at le upet rtc ; rlcbitul, dcrrsitat 'c:r siv strltzit: l l ra t 'eltri t l t ' t doua

' l i r t |pul ln sccun(le

(al i l ict l rcx prIso-

IJJ



fazc lichidc, in cazul in care in sistem existl douir, aze ichide si tna rapori Irezistenta atlmisibili a matcrialului tlin ca,resc la conftx:{.ionaseparatonr}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 asul de lcllul aI (,olo:t" lor rk,ft 'ar(iolale[12, 18, 19], cste prezentrt irt f igura 0.1.

Pentlu dirnensiou:uea, ui, 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 priDcipiali a rAsului acu-mulatol.

supttttrrti: t intpul tlo str,(i(trilt '",a,liclt it lului in lrr,s (itr l cnglezir

,, lioldittg tirne"), cgrrl cu .li() rlcsecurrdc, .irid vasrrl oste tin l)inrila jumritltc i laportrrl dirilr '(. lun-gimea I ;i dinrncttul intrriol llal

vasului (/,i I)) csle r.s ou iJ cirtdest(f c(,cs , di ltrtrul pr)irte ti

lotunjit, pirril t,ind ralxrrtul-il)

der,ine rnaxirnurn -1.Pc bazn rt',.rcs-

tor' consitlertrnte, cnl ttlttl det'ruge

lstfel :

1. Se definerlte irnpul rle sta,fionale ,"prin ccualia (0.1):

i r" - - l - r( ll ' ' ' :

- l ':=! :L I

Q," 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 aloareaui l) itr nr:

t) : 7,257Q1f

4. Se calruleazi urrgirueaasului f, =. il,

(6.1)

(s.2)

ln relaJiile de mai sus, semnifica!ia tenttt 'tt i lor ('ste rrlnitoiir,r tn: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 i( bi([ lll, ft'l]lp('rii l ,,)Ddin separator', m3is.

ln cazul cirrtl apnre ;i a tloua fazl lichidi (dt'erentplrt.al)ullrl (1)lr(it j l)-

sat, alituli rle faza tidrit lir de hidrocarburi), diarrrt 't,I 'trli lttrtginx'tl r:r, ': di

vor fi mtltiplicate cu l/2, resy'ctiv 1 26.Pc bazn rela{iilor (6.1)...(6..1) s-a construil gltll it 'ul rlitr f igurir 6.2,

care po'rlritt ' cili lea la,lidl a r-olurnului vasului ;i a tlinrtrt 'tntltt i rt ltt;:t l ie

de tlebitul de lidrid.

156

i r r .d,

t1i.4)



Pentru clirnensionareavaselor acumulatoare de reflux $i alistilat (fig.6.3), Watkins [20] calculeaz,Simpul de stalionarca lichidului in funcliode tipul aparatul,ui de mf,,sur?l,i 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

Debi tu lvolumeir ir e L ich idOlv.m3i

Fig.6.2.Gmtic de(crelxre \olr nruhri asutui i a di&nr€lruhin funcli€ ed€bilul e 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.eale instalaliitor ce urmeazl, dupd vasulacumulator (factorul de operareextern, v. tabelul 6.8).

Exemplul G.l Si se calculeze olumul gi dimensiunileunui vas tam-pon rle absor.bant s[rac alin cadrul unei instalatii ele reorpera,rea fraclieiC"* din gaze nai,ura,Ieprin absorbtie. Se cu.nosc rmi,toarele date: debitulde absorbant s[rac (Iichirl) 120t/h i alensitateaabsorbantului in conalitiilodin vas 780kglm3.

Calculul se va face prin metodaK({ns.

157



]J ig . 6 .3 . Schernasislcmului \as acum l : t lo r

de reflux-coloantr dc {ractionarc.

T.abeIL l6 .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!iilo

cc rn lean st l r t r lo ru ln i d t hzo [2 l l l *

( ld ractr r is t ic i le dc oPtrarc

Insta la l ic s[ l ] un contro l l ) t r r 2

Ins la la t ic sub un coDLt t corcc l : l

Insta la l io s b un contro l dcd io tru I

r \ l imentarc la sau dc la dcpozi t 1 '2J

*- {cet t i

f . tc tor i prcsr tp l rn ci l cx is lar r r t r pr r )o t l

dc iDreq is tmre a ni \ 'c lu lu i . l )ncr : r : rc t 's t r r r r r

ox is l t r , va lor i lc d in t rbe lu l 6 . : t sc nrr r l t ip l ic ' r

(u [n :i lo|. i i f rc tor i : pe l r tn l in ( l i ( :xLor' lc

t r i re l

l : r parron c[ 1 ,5 , ia r p fr 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 (6.1 i ) ,D ==1,2i i '0,04271i3 2r i3 i tn

l) r (( . i .+), :3.2, i ' i i : 7 ,011 n

Ltunci :

. , , :|

-=- .1) :

-r

.7,611 : i ltt,{i rn"

lar :l l ':3s.41',12 \9,22it n"

Exenulrrl 1i.2. )tbittrl (le rleflux c|rrcpr"tl ' i is(:ftc ?lsul le }eflus trl unei

"oto,l,t"-i i i lJi 'plnp,rr,irn.e [19! 18, 19l are vrtlo:lreil 0,03 rn31's,at' 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 ltrolali va's i''e \:aloal'e&

0.0i't r;;tt. iat mntrolul lui se fa,ctrpti rrivel (Lti0-sistcrn dc rniisttr' l i ii

reglare a'nivclrlui). Disti latut obtinul, alirnetitoazi o instalatie l)ou'; (le

piiolizl ca,rese a, 'i sub un control bun. Sii, sc <'alculczevolutnul vlsului

de retlux tr'rii volurnul lichitlului din vas l/,.Iie:ol mre

I)in ta.belul 0.2 :

- f?rctoml U" inr11n11trtrt 190 s penlru umplorca lasulrti pirl i lt

jumirtr,te;

- faetotul tle calificare : 120 s pcntru urnllcrca Yasttlui pin:i la

jnmltatc.

Dirr tabclul 6.3, factontl tlc

este2.

158

l ructoru l

doopcr:rr.



-\t nnci :

I ' i : (190r r20). 0,03- i-2(190+120)0,0r2 : 12,96 3

1- :21 ' t . : 2.19,96 25,02 ur '

Itr:rccst caz, lirrpul rrr('(l i l l( l(r lit r,l,,i{t:u l(r't

hr-r plrts distilat ) itt lasul lcumulntol r ':l fi'l

pt or ' lnsuhr ii r l r i r l t r r t l l

12,9( i:30,8: ir7 s

t),0i1 0,(rt' l

l)arri i lstr l 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 lr3

I ' :2 18'?9: i ]7 ,44nr ' |

I $ ,?2

r,. .: _: t l ; s

' ' ' 0 ,03+ 0,019

(rdoa,rt ltnctic egalti cll ( '( '?l ( 'to])ril l ltlatl 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,polilu, itr nlrx[ ol)irsrruit,louir unr'l,i i. Ir plinrulli lr l, clt' ?lsigruir e?aral'oa clor' (louii fitze licltitl-r 'apoli, iat'iu :r,l Lrile:r,l i lrd, ?rsigulir 'ezctra tlt' l icltid a, r'tsului itr recleteapompit ii ln depozit

sau Ia opelaliacitttr ulrrt'azir,.

Principiul do bazir rrl rlirnensiotriir i iicpar toat'elot collstir. irr aiigu-ral'cr:l urlol vitrzt suficieitt dc sciizu.le petttnt cclc clorti laze itr vedereasepa,r'ir li lot. I)c ilst,rnettea,loiecLantul trobuio sI asigttlc o rezelvii ( ',zes-tne") (lo lichid corcspurrzltoaro. (la legulii g0nelalti, ll \'tts scplrlato.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:natoarrr de piciltut i intrc tlouii tlept e rtecornpre$iealt' unui conplesor, va fi un ft?iu ator vcttitral.

Acest tip tk sclllatol se rnai folose;lc : in cazul nlto'debite mri micide alirnerrtnreunde fi'xc1.itde lapoli t t'prtzirrti o laloatt rnicii citrtl se

rrmiileijte 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^ 'aporitlc ccl i],n. .\ctst lrLctu cs1,etlabil pottlu o pt oieetarenorrnall. frrcazulcintl st' llnriircfte o iur1,t'enai m(,calli(rl rnai rrrici, se apeleazli a ntilizareademistclclor (r-. capitolul ?) carc pot gartlnla o anlr{'nare mecaricir (lo

nlaxirnl lnr lo , .

Perr|r'u 'alculul a(rcstui ip tle scpat'alor', it qi a celui orizonl.al,K(^lns

l9] lace r lnr i l { rar( . le p l 'cs t tn l tne l i

- St ' r ' ( r l rs id ' . t i i. / ,1 , 3.

159



- Pentlu Dresiunea atmo$fcricl, sau presiuni moderatet

vaporilor p, se oate neglija fa|i cle lensit'ateaichidului p,:

?t- P,-

Pr .

?o P'

De exemplu,in cazul separatorului de butan la presiunoa tIe 5 bar:

o,-Q. 500 -13. r " __: n. .(|1+

(6.5)

(6.6)

(6.?)

tleci eroareaar fi ale 2'6o//o.

- Timpul cte station-area lichiilului in vas pentru separarea azelor

*i u*iEo"*""i .,r".irliii'oe ticl ia, cind vasul este j umitate plin seconsi'leri

b0 ;:;;;;';i;.po"auru soo pentru vasulpliir. ln cazulcind maiexisti

" "O"r" t^rl ili'ttidi (deexemplu' aburul condensatallturi de hifuocar-

burile lichitte), tliamotrul qi tungirr,"a vasului-vor

fi multiplicate. cu /Eli""o".W f .Zd.Oupd,Scheiman1"t31, entru cele mai multe cazuride pro-

i""fu"". ti"tpU Ao tationarc l,re'buie-s[,ie cuprins nl'rc 120qi 300s'*' -"-'V"fir"JU"ru",i* o" elipsoidalese niglijeaz[' Acest ucnr sepi?q

dsmonstrausor. Daci se conaiAers,il rapor{ui dintre diametrul funclului

"fi;"id;1;a+;-;t,,iqi aubtrrl nii,l!imiie*ti z Ia l, rcspectiv-aportltl a!n!r1

i#il;; l;A;"t Liip*oiaat si tliametru est'e0,25, vo'lumul fundului

esbe'propolfional tr op r(lia uagimea f, a vasului' Atunci :

oolu ul JuuluLui=(Dl6\A -(Dl6\A :I

tsolumulcilittil'rulud LA (3lD),{

"*:, (=:" ')"'r*/'l

untle, -A reprezinttr aria secliunii libere transversale a separatorului''

Deci, olumul unui capae eprczintd, proximativ 57;'lintr-uncilind'ru'

ci"a7-: e ri. 1"""-ttn ai"lxirni,tie esteahmisibild pentru-ealculelepreli-

-i"ui" "f"*pt*torutui qi, in motl .sigur-,este"mult mai buni' tlecit c€a

referitoare la-timpul alestationare a lichiclului in vas'- *-tt"it"*

ip"iizelor ae inai sus,calculul separatoarelor ertica'le(fig'

6.4) lecurgeastfel :' f . Se'ctlouleo d vit'ezamaxim'l attmisibild, o-n) a .vaporilo", l ry":

tiunea libertr, ransversal5, separatorului,cu o relafie similarEeeleia lur

3;;d; si-ilfr' peni"u ai*insionarr'a coloanelorcu t'alerecu clopotei

[2, 17, 18, 19] .:

rlensitat€a

unile.crerrezint5un coeficisntlevitozl sau lec&pacitate galcu0'069m/8.--

i. if,;;it[ ih iieza tealh (c') avaporilor in sectiuneaiberr' trans-

versall a fi€peretorului 3

1) ' : o$ o" [m/s]

3. Din €cuatia continuitllii :

Q*: o,A: ,, "?' 1*'1*14

160



rezltltil, diametl ul Feparal,orulur

r -- (1Qo)"' -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 L. cap2r.1161,,-f-fi" f nt,ifui'd.q.4. I)tur ecua.l,ia 6.4) r'ezulti lufginea *"parutor:uli i ij : :Jrt.

. l .abtht6.4

Valorlh tartorit.t d. rapacitat.! f, l0 l

Separator crt ical ( lr dcnri \tcr ron\'cn-lionalSepsrator crticat cu drmister cu €[i-cienll nrarc (lc scpararc

L -0,65

Fig, 6.4. Schcri. DrtlciDiah[. - 0,62 a separatorului verticil,

,-. l)efi regula este-t : 3D, lungimea vasolui poate fi mai mare (nln6 aoJ.r)

-ponlruF(,Iaxatoaremici, da_r,n nici un (M, L nn trebuie s[Tie mai

mie dc 1,2 m intle tangenlelcla fundurile vasului.- '- ---

, Dupi Wathin.s 1301, ileza,mariimiiadmisibitd e cal"uleazi in tunctieoe,parametrut de Ilu)i, -Fr', nlrodus de Shcrrood la (limensiona-reacolda_

i:"t"L^::: Itllurn, [r8,]91 qi utilizar.ulteriorrtcFa,irqi MathewsU, 2lra oun(.lrsronaleaoloanelorct talele sitii,qi cu clopolei [1g, 1g]:

7' " : lQulQ,o) p"ip) ' tz

P49

.,a,C i Qe,-reprezintldebitelemasiceale fluxurilor de ichirl si vaporiIn kgTssau kg/h.

Calculul decurgeastfel I

l. 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,itezamaxim[ ady?isibild.aapolilor r, r in secfiunealiberd,transversaltr, vasului cu o ecuatiesi-l-e'o""a1i"i- (o.S)

o" :'"1

P' e'|"'

t-/'lt p. J - ' -

161



0;0.ol

0,00,0

0,01I0,008r0.006L

0,006

0,02

;+- l ! i|

- -0l m-0,t

d1

I- i

0,01 0,02 0.0t0P6 0,1 0,2 0,1'0'6'Porqmetrul

de flux Ftv=(otg/0vq)(fv lP1

Fig.6.:1. Var ia l ia-cocf ic icnt t l lu i dc capaci ta te, 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 ate 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 'louiirelalii :

( t , . . )u, , : ? '62 (p'-)r / ' [ rn/s] ( i i '12)

(r . r , ) , , "r .=1, i?2 (p'-)rr ' [m/s1(6'13)

utrdr'. p,,, T('prl.ziIlfi detlsit:rlc:r,

rnc(lic ; :rmcsLt'c l ui kg/rn3'

r1 -: l

- l0,e2m* 0,s 1-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 ; t r - delr ' r r ra-tea'aeestuia; Pobaza unci vitez0

--lI t --i alese intre valorile rcz'ultattr

I I I tun (0'12) i t6'13)' ecalculeaz;'

I I -l socliMea"$tululu din ccualia

I l- -- -l I continuiti'lii't---\.-7 6. Se facc rlimensionarea

Fis.6.6. crrLmagpar.a::X1i,".,;$:,.** iJS#ila:ta vasului ca in

1?y1-12

calculatir tlirl raPoltul :

L62



_ 7. -Din labtk,le ii. l]; i 6.ii strselct.tcflzrj.-nlorilc .or.cspullzitoale entt.ucalcrrhrl tinrprrhri n('(,er.ar' btincrii rezelr.ej de ljchirl

^l',l iumritatc din

volurrnrl r asului) qi apoi a irrril! irrii l ichirllhri .21, lirr as i

l-t -.Qnitirt lnL nursur untpk:t ' i i ctt l . i t .hid, r1tt i

I I t : l ' t t J : 4l r i r l ) !

I, Sc r e 'if cl i tUmcrrsituri lc gt,orrietl i t .e

\ l l t - t - l , \ :1, ; ( I I r ) - 11,) ! l ) : l , t l ) - i l . . . i t

\ ( i .1

{ i i .1 i r )

(6.16)

(rr.8)

l 'elrl,r lolunre ruici dc lithitl cstc posilril sr'r r asigule o rczt,r,r.idelichirl rnli nrarc tk'ti1 t,s1c rt'r.r,sali errilu satisfilt,t,tca,ontlil it. i l, i l)>3.I)at.i

'cze.r': lde itlrit l c(r'uti estcnrai r'ir.e rlecit t:t il posibil-Lirtr-.ri sepa-

lator r'r'11i.a1, iue al(' Lil) < :', tri,unt.ist, apelea,ziil, uu scpri,rtrtor.ri_zon1.lal.

^P{'rrtru

-s('plrratoate't 'r1j<,alc rr r rlutristtr.,Tourrger [21 r.econalxi;!

ca inrill nrt'<1c-tlegazartaloalct 0,.q2tr stru nai lrult, iir,rpentlLr inittimoa,/i, pinii la rrir-clulnraxilr al lichidului, r.alo:rlt,a ,li trr. \r,r,istn nscanurtjciriniil l imca syltiului ilt: vztpor.i 1", r.a ar.t 'n, aloarttr, (l(, 1,22 ln sau maimult (fig. 6.6).J,il, itezcnriri ale la,lxrlilor (cazur.ilelai frtcrerrttr), li isal,erunrri spaliu t1e legazar.e /,rnrai rllir.(' (le 0.92 nu se ustifiri, tleoarecc rlrmai arc rriri o inlluctttij scrr rif irratir'l i risup}a rlt,sclcfttr.ii ant}trrrririlornrccani(.(', )u1lirSt.lllrr-l(' r\[a)[rlltrtulirg ('(npot.lrtioll, nirlt itr*,a rl. dcg:r-zatc rr.prt 'z irr l r i , i5 r l i r r l ianr( , l r l i l asrr lrr i 13J.

C'ilirl scpal'at()r.ulct tical estc pt.t.r.iizn1,t, prLltt r. srrp|r,iuil| ir cn omasil s('puNtoalc dir sl,r'al,uri

-desilufl tricotalir, (demisler),lcu densita:ita

1-92 kg/mr srilte:r, in5"I{imca de degaz:rre1Io cre;te cu raportul de viteze,Zln, 'ollornr culbei din figu'a 6.?, unile:

Q*lGD'ia\ a," (6.17)0,{1691(/ p.) /o. tr / , 0,05{ l6 l rz

i^t Q,, -- dr.bitul colfclat tlr. r.lpori (rnirr,ilu'utilizal.iL a ilir]rerrsionalearoloarrc lo l t r la lcrc f l i r i l1?, Jt3,19)- l

| . \ l / .1

Q,":a, , ( ; -J

_ 1)upi \cimeyer' [11], pcrrtru scpaLatoartlc erticale prevrizute c;ndemistt,r', di.,*tarilele ecomandate 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 1rIozinti o metodologie ;i doui nomogramede proiectarepe baza raportului de 'r''iteze ?", defirit priri relalia 46.1?).p€ifolnanlareali a LE s€paratoal c firl demistcre (peiformanli, misn-rati, in termeiride Iichid rezidual antrenat t'imas itr fluiul de rapori cale p[],ise,,qteFepa-ratorul) a fost laportat5 tle Tounger [2] l. Pextru qapte separatoaie lichiit-vapori (,,drums,,), '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:Iratoareau a\ru{rptobabil demister). Acestedate au conduspe Younger BE ecomanrleun llo :0144 pontru s€para-toarele vapori-Iichitl gi Ii, : 0,88pentru se.puatoareledepici,turi.

Irig. 6.7. Varialia tdrllimii de degazare,,/d, cu rat)ortulYitczclor, f , 113, 21.

!'ig. 6.8. Schenra epsmtorulni ve.ticai cudemisterti uneledimensiuni constructive.

Exornplul 6.3. SL re dimensioneze tehnologic un separator de apivertical care tretruic rnontat intre alou6 repte 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

)": 0,684m/s o, - o$' 0,684 0,342m/s

164



Secalculeazi, ebitul rle vapori in m3/s, ar tUn (6.8)li (6.4) aliametrulZl gi lungirnea .f, ale separatorului ;

0"" : . ]?:1_0.083'318 : 0,0654 r$/s

22.r .3 000 {,

, :| r3+4gl)" ' :

o,+e3-;-

r.o,real, i r?em\3,14.0,342'

Ir -3'1't'j)'493s.1,479 0,282 nl

38i992 3 600

Deci, dimensionareaacestui separatol estedictattr, le sarcinade vapori,resp€ctiv de viteza maximi, admisibiltr, a vaporilor, qi nu de timpul desta-

lionare a lichitlulut. Aceasta inscamni c* ilebitul cle vapori controloaztroperalia de separare a fazclor.

Nctoila ll'atkins. Se calculeaz,Sparometrul cle flux .x',, rlefinit prin€cuati$ 6.9)

-t"" -38

/10'o )v' : o'oo16" r200.u122,41e92J

Se observi,cL aceastS,aloare iesedin g'aficul 6.5, ceeace inseamnici metoda s€ aplici, in cazul .separatoarelorde laze gi nu in cazul sepa*toalelor rle picdturi (,rknock-out alrumsr'),uncle faza lichidtr, eprezintl

o fraclie foarte mictr, lin fluxul de alimentare.Se calculeaz5,densitatca mediea flurului de alimentare, iar din ecua-tiile (6.12)qi (6.13)vitezelemaxime ;i minime in qtutul de alimentare *vasului :

38+1200'J t l22,+P" : -;rrr:Iriry- : rr' isrm'

g{tz ' 22,1.70

(a..")tw : 71620 10)t/'z 24ro9n/s

(D-i") . . , , , r : ,5?2 ( i0)r" : l { , ' l t i ru is

vt : 0,28212 0,111mr

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 8/$

.n":---!- '0999-:6,50,0.i{1ti 0,{93r

165



adic5 iocnai 50)i rl in liteza maritnir, arlrnisibil i 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 Sorrrc116].Couform acesteia,,alculul tleculgensttcl :

-1.Se (:alculoaziraliar )tntl separatorulni l) (in tonle erzuli le /.) >2 0,rim) din ocuatia (6.13)n care :

- pentm debitc normalc (nu loalte mici) tlc vitlxrli. r'itezt \-il,po'ilort,,4 se 'alculeazii lirect tl irt ecua{ia 6.5), rnrloc -. 0,0tiptrrrlr'u r'p:rl.ir,toarpreriizutt: t:u dcrtristt 'rr' i 0,0.t lx{rtlu scpalatoa}eflirii dcrlistcle [l i1;

pent|u rlebitc rlici dt, r-Iprxi, \'itczll \ 'rrp()r,i lor trestimcaz,ii.u r,,:-ln!i l lui Stokcs pt'rrtlrr scrlirnortart,

tti(e.t ?,\rl{( i .1 l i

lst ,

tnde : r/, -* (l ianrctlul tru'r l i i r rr l }alticulclol dc l i t.hid cg?r,I u (25...:,( l)..10-o nl penhu sepalaloatc cu t lcrrr ister f i (10...50) '10-tr ln pelr tr . ' r

sepal'atoar'o fiil ii(lemistel

i g rx.ct'lcr.a{ia gll,vil,atit'i, trrr'sr.4,.

- vis,cozitatei l fazei conl,inue (faza, rtlxrl 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 inii lt irnea 1,,,, r l ichirlrrl l i t l i l l i ts (ec, ti.23si fig. 6.9).

.1. Sr crrltulrlzil t inrpul total rlcsLal ioni i r ' ( .: , , "1 r

' l i r .h i r l rr l rr ii 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 rr nirc l rr l ,1, , , la tr i to lul l i , , , ( f ig.6.9 5i 6.13), n s; r,,, tirnpul necesarseparllii r{,lei rlea dora fazc lichirle,rtemist,ibilecu prima irr cazul eiurlr.xistti, n s.

ir talrclui 6.1 sint plezentirl,cvalolilo :,, r'ecomantlate tle Sigales,[15 ] in raport cu fluxul tle lichid ca,re

contloleaz:"r proccsul (debitul rna*sic(,rr,"

nrai mare),' Trrr azul itt cate estr.prezetrtr-r,.io a doua fazi\ lichidrl, timpul t,u seestimca,zr-r stfel :

-- llenlrlr irpi se(onFidr,r;, ld .:il00 Fl aportat la debitul masic totaltlc l i<rlirl Q,,, respectiv:

Fig.

rbb

6.9. Schcma separatorulu i \ellical cudinrcnsiunile cClnstntctile.

tn =- 300-QJt

_vl1"r_ _

_t I'1.r,._"1-

f hnrn

(6.2r)



.- pentfu alte produse, dite.rite tle *pI,Trdse calculea,zigqAelatria,: ,

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,ltec&racteristici geometrioe ale separatorului vertica,I (v.fig. 6.9).reprezintd,cote.mpuse. Unele dintre ele sint prezentate in tabeiul6.5 Si n fjgula 6.9.A.lteconBidexaui rivind car"acteristicileeppetriceale

..lgperat_oru1ui,uadaliei; 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

> 0,35nr> 0,125 m ctDd

nu existi o adoua fsztr licb,id{> 0,1 D clnd eKisti

o a doua faztr ichidi

(1,1. . .1,5) D

>O,3im.>0,125m

nu existi o adoua fazi l ich id l

Aeesteseparai,oareefolosesc tit in caznldebit€lbrmad de tictiA'(iTapori, cit qi in cazurile n care numaidebitul uuei fazeeete oarte.m,,rrede€xem, lu, separetoarele.ale.piceturi e asfalt Beu *tina,t din propanul vapbrilezrrltat din evaporatoarele instz:letiel do dbzaslalta,ro). i acoste cazuri.sepa,ratoereleorizontale sint mai economice,Itincip;lul lor dezavantaj

167



consti in spatiul male pc care-I ocupii ill cadrul inst'alatiei. lrr figura 6.lO

este prezentatii, schemaprincipial5, 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 epa,ratoml cste prevrizut cu dcmisler <la ieqireavaporilot, '.lcesti trelmi(' sii l'e-prezinte c?.a,4Do/o lin sectiunca trans-

\.elsaL:,a sepairatolului orizonta.l.Dup[ Kerns [9 ], calculul aresrtors€paratoan'esc 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,liile (6.it) ... (6.8) si apoi rliamelrrtlrlupil sarcina tle lichitl cu rela,lia(6.3) sau graficul 6.2 Si se al{rgedian&r-

trul cel mai mare canepoate ti rotuniitFig. 6.10. Srhonra principiali r sepal'lt-

toruhi orizontr l .

(mir'it) cu maximurn 75 mm. Lungimea

vasului 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 26o/o.

I)' in rrretoda Iatkins 120], t,a,lrulul k'curge astfel:

-/. Fh c:llcrLlt'azXparumetnrl 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 .(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 alegetirnpul nccesar asiguririi rcze-r'veide 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,re

trrmeazi,.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"eprezint5, aria totall minirnd' a secliu-nii hansversale as€paratorului. Diametrul vasului n este egal cu i)'!rrr cairoF€ mei poate

m&jora cu maximum 75 mm.

6. Se calculeazi lungimea vasului lt:

- Volumul d.in Dasplin ou lichiil. V, . -r ' :Tt; : , j l

168



7. )r, 'n n<(LlI)) .1 3, t'alculllt sc ropotli. 1ea,punctul 4,

^ConJorrn rnrtrxlologkri dclaliale a, lui Sigales [ti-r], prezr',t]l,at:ide

Surte l1{ iJ; calculul r lecrrr .gcrst fe l :/. S€

-calctlcaz.;i,intpul ncccsar. :. l)(,ntm lar.(.ulg.clca lurgintii _r, r

s, 'patalotnlui de t . l i i r r . 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{ectlcnlcazi din t:crla{itr 6.ii), rrnr,lt,, .- 0r(}t{po lrR separa-toale plerrizute cu rlcrnistel si 0.o U.ntru scpalr l oat;e fiii.ri rlenri*iere ;- I - , , I ' ru '1 i i r ,

l in. ar i t - sr . r . l iu rr i i. r r rs i . r . r 'srr l r .r 'scp l r .a loru l r r i , l isp ' r r ih i l i t( ' l lcu la . l l ( ' t a lxt ' tJr l l _1. = .1, . l ) : , l r t | i : rser. l i r rn i i}unsvr. r .sa l r .l Se l r l -ratorul u .eqali.

(.u ;,lrr/-t; l, atia din sectiuriea lansversirli i :l sepai.a_lunl l t l i { l spor]bi l i ( ' i r . r . r r la l i r , i.a lor . i lo r '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.anstelvll i i a scparltomhii disp{}ujhill

c i rcrr la t ie i . l ich idu lu ir . I iS. f i . l l ) : ?r ic . ( .1 ,r" , r t r .b i i r r l .o lrrnrie. , r ,*p ,u .r i r .n lasl( ' . l l l l ( 'nt( lu lut ate (onlroloazi ioper i l t ia lo NeparaJ,of , , " f r . : r , r ,1 i l tttin ada-secjiullii tr,,n,s1'e.salca Bepa.atorultri (lisg)llihilit circriialiei lithi_rll ltti [-T,," - l-,, :- -I-.. (.1r"-.4ro)'-l l; _Y,r,_I . fra,n(iadin aria,F(,c-Ilunu Lrans\-orsitle sr.paratoluluirlisporribil i.peutrrr i|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 separatorO l

orizontal.

Atr, A* - a,rl,a_segligrlli llansr.ersa,le separatorului alispooibili,pentnrfltocul ,,mort" tle liclid fiichialulde sub nivelul rniniml, rs;gpefliv ientrulichittul cuprins ntre nivelul ma,ximFi eelmirfm.

.t

r69



lr t ecur{ia (6.i10), /rr" se itl locuieqte ou Qr' daoil fluxul dc lichid 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 , 1 t t , : . rs i I , , , :'Y1. i i , I" + - I r i ,

:0,911,

dt.orr.r'cctrrr acesl, caz, 1t,,, .- 1;,1 1), ceea' ct' colt'spurltlc unui sectoL tlc certr

a cr' i lui al irr r.stc apluriutativ 5f( t l in;t.

l )aci i ( l in cgaii t i rtctr (0.99) so scoltc r-i tezit tnaxitni i atl trt isi l l i l i r , r,,,o:

LI "r.D! o,.+Q,q

.sise faco pt orlusuldirrtle <,y^-litr ccrtajia (0.30) si t,,," tlin 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 obl inel 'ca e-\plcsiei ui 1). se tr lo(rlr ieitc L tl i tt (0.30) cu t \ lnesi i l

din (0.32).;i se cxpl ici teazri itt D:

I '(r - X,\rD! ?t

+Q'""

I'e,tpectrrv

f" Q,* p. ( I -T, ;/) 'zp1

anu^', =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{i i le (6.32) ,i i ((i.3;J)ss ob{itt perechile de valoliI"-,I) cirle satisfi ic silnLtltrrD etirltrlt ' pfiri lxl \-i l,eza ]Iaxirn5 achnisibiltia vapolilot prin scltirrltor', rralizatcas(.ptliil i fazclor' i lezerva de licltitl.

,1.(lalculelt'dc rn:r,i rrsnn aY[t rLrpl icop dotL{ nil lalea r-olurnuluiva,suluist'paratot'ri i t tl rntrttsitrnil()t'lpIo\intrl irt ' t l lc actrsttda , li r).Criteli[l. tizic pt'itrcipal,sperci{it:atn at'est calt,ul, a fost lrnportul (l intr(l

luugirmra;i dilnrctlul nr[ntalei, cr'r'c tcbttit ' sil tic cu]rius itttre l] 1i ir.Pcnuu un proceit sau o opcr'ati(' oalo(ralc esto posibili, optimizarea tlitnetr-sirLnii i lsrrlui.Accsi lucnt se b:lzeaz:.t t '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 rt' gloutateaminirni reprezintl rlinensiunile oplinre ale tccstnia. Valot'lle lor sc sta-bilest: astfr'l :

- $o rcprezinti grafic petechilc tle la,lori /,-l) tozrdNate itr coualii ir:(0.32);i (6.i13)pcntmdifcrite valori J, (t:urba, clirr ig. 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 ino seamade : a) rezis-tcnla admisibill, 6d, rr lnltcrialul ui din cato rste cottteetionat separa,torul,

1?0



L' :

P.D2

+ 7,227)(6.34)

(6.3?)

(6.38)

Relatia (6.34)a fostoblinuti pcntruseparatoareorizontale cu funduri elip-soiilale,pcntru care rh,portul clintredia-rnei,rul furilul -ui i dubiul ind\imti esteegalcu 2 la,1.

Interseel,,iaulbelor.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 u lelaiia:

A-

A":D:yfo

e-* ioe)8 \180' I

t " : x""D-f t x"t

8",: D:,f r - ""*

-) (6.qi)2 \ 2l

D^crd E"o

> O,2 D., (de obieei E ,. > O,3m), pentnl s€paratoa,ref,trri demiste,r,gi respetiv 8,, >Or4lDo, pentru separatoa,re u 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' ar .ttu

-oii,i 'tin Ono, fl-rm. Cintl tr isie 1i o a tiotta *zil l ir.hidir'r'olunrulde I chitl

;i i;i .-i;b iiir:"ttrt ntini* ( l ',.,") i ' ostimt'rzit din timprrl rle stalionare

t," .: i l00 s, itr raltolt ctl Q,"[15|:

Ii,," .- 300Qr, [rnil (6.10)

(6.41)

de urrtlr rezttllri aria Ar,rndin seclirlnea,ransvelrilll I *lplt" dis

p""iiiifn f*,itt i*tocril ,in,-trt" tle lichitt (pentru rtiv('lnl mittim, v' fig' 6'13) :

('rr rjutot'ul rclaliilor (6.3$) i (ti.39) c clrlculc:lzi [","' 1n aeest ultim

car. norraiu,iotul"ste

frevii).ut a partc* inforio'r 't ' irii u ttn dom cu inllfimca

ir" i .r l f i* t i ,a . l icui t iam"trul-Dneare rezulta din t.cuafia cont, inui l i l i i

*irfi.-riti-i" *'..1i,.'nc,r, ornrlui 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 vGrllcaloh luuclie tlc:dladetrnl scpotilorulul [5,Gr7'8,f51

urrde. ,,, rcDrcziuti viteza liuhidului prin dortrogalir' u 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 "siliede cel pulin 0,35 rn, lospectiv tliametrul separatoarelol oli-

zont e trebuie sri fie dc minimum 0'E m.-". 'i*

,*ut itit"a relafiilor (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 P'lqg n pT-ttl( tr r lor imati l l i " ) i 'are si u;utt 'zr : 'urg( 'reir .r iabelul 6 ' j '5 i n f igura 613

iidi-n.ni"nt"te'cotcle

ntai imporir,nte ii cataeterist c lo impuse p€nlru

asticl rlc sep&ral ltr( '. tn .abertrt.u

Dianrctrt l lseptlr:rtorului

-I), ln nrl| l

sorbf,ie-{raefionare din ca-;;';i';";;-i;;toialii-aer,- l:l3li ll;l3ii li:$l 3:il3 'ti',lsorl)tic sc obfineun 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'etluxurr necesar i:331i ll:333 l:i8ii li;13333:3

fracfion[rii, distilatul D eli-

mininclu-ss ln {*za vapori (fig. 6.14). Se -crnosc-urmd'toereledate:

a-"tiiti- a" ttistil*t, 1)':zbz-kmrl/h; tlebitul. dc-reflux,

L:630

il;i/h; prosiuneaqi 'temporatrt* din vasnl de reflux, l0 b&r' respectiY

L72



fig. 6.13. Sctremaseparatorului orizontal cu dcnrllter, dom 9i uoele ca.ractcriitici lgcomelricc

tlO'C tlensitatea refluxului la 4ffC ; pr : 420 kg/.mr; masa molecula,rimecliea distilatului in fazE, apori, M,:36, iar a refluxului, .Mr.:42.,factorul tle compresibilitatea alistilatului, Z:O.$8; separatorul so va

construi alintr-ur ot€l I{e cu rezist€nt& admisibili o. : 140.100 N/mr ;coeficientul tle rezisten!.i a sualurii, 9, : 0185 ileci seface o racliog.atiere

par{ial ) ; aclaosul le coroziune, s" : 0,003m I separatorul seya construifdr[, alemister.

Calculul sc va fac€prin metodaWstkins qi metodaSigales.n6:olooreMetoda ud Walkins. So calculeaztr aramehul tle flux, -F1o,lin (6.9)

0ro 630' 42 : ?,8 60kg,/h; Q*:2A2.36: T 272Wp

PM. 16 36:26,2 '!rglm"

zRT o,EE 0,083 313

_ 26460 / 25,2),,._ o,asb: -7fr2 'l-+zoI

lin figura 6.5 rezulta co : 0,048.Se calculeoz[ viteza msxirn[ admisibili, o.o, din (6.24) :

L',l3



- 0,08n3/s; (,4,).,": +9 == ,J37m'[,2375,2 ,3600

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 s

Atunci :

/, : (90+ 240)-jsj60- : i,775 m3420 . 3 600

Se oalculeazi aria totall miniml (-4,,,.1).,rr,, in (6.26) li ttiametrulmilim, D-,., rl in (6.2?)

, l ' t2?

(a, ," , )^, , : +

-1,68bm,; , - . . ( t^ t lu l t

l ' ": r ,46b

tr,Z \ 3.14 l

Se calculcazii, ungimea 1, a vasului :

L1'5,77i

. J.43 rn3,14.1,466!

Se obselvS,c5, aportul LID :2,34, deci este mai mic ile 3. ln acest

9a?,.9alculul se reia cu o valoare mai mare pentru timpul ale stationaJe aIichitlului i!. vas,_respectivpentru 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 r

_ 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 27213fio

A J58 0,25 2rt,2

7272

i . i j '1 t

j , . . r , l . , i

- $entrri"r i , , . : i i

x, : o'30 i

)"': r,ooe-, ,

. ; 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"2Dionerut seporotorutuin

-D: 11799m

16.105 1,?99'

lyazl.1,?99

3,66.3

L:

0,01615(2.140. 10t. 0,85-16.105)

D : 11609 m

16.105 1,6092

+ L,227 1,609= 3,059m0,01615 (2.140 .100.0,85 - 16. 106)

- pentru D :11469 m

f. -16.105 1,4693

+ 1,2271,169 2,707 m0,01615(2.140 .10c,0,85 - 16 . 10!)

- Pentru

L:

- pentru

Roprezontlntl grofic gi acostoperechi.aleralor{ L-D, rozultf curba 94ln figura_6.15. n-torgectiacolor tloui curbe conduce a fo Do, : l,6l mSi la yn &r,= 3^,3,respectille un ra,port Lo,lDo, :8,8A,64"1 2,0; d;imai mic alecitB. In unele cazuri,punctul de in'terc;cUeai ceior doua <iurbe.care corespundeunei greutdfi minime a neparatorrilui, conduce a la ra_port (I'/D) optim din acestpunct de vedere,mai mic aleA. Din rnotive tlclezepqe (<lou6reazemeca,ro rebuio plasate la o distanll de cel pufin{,S ^-D_

nne ele.gi le o distanJ,S,le extremitatrcasitinikk!,'a, eepa,ret&uiuide O,?5-m),.eea rapontul LID>S,O (deere4apluB,l) gi in are6st az, tincurba 7, prin inc€rctrri succesiye, ermlt[ -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., PetrcLChem.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,,anuari€, 64, 1961, p- tS7.4. HAPPEI,, 1,, Chem, Prccess conomi.s,John Wilcy, Ncw York, 195E,cit. 16,5. I(ERN, R., PelroleumRcfincr,37,3, 1958,p. 136.6. I{ERN, 17., Petroleum R€lin.r, J9, 2, 1960, p. l3?.7, I iItItN, R., PetrcleumRcfir)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 etroleumnetiner, 40, 6, 1961,p. 1S5.12. nOBl', l. \t., Dislilarc-fradio arc, Editure ?clintcd, Bucure;ti, 1963.13. SCI EllIAli,

^.D., ]l ydtu.arbon PrcccssingPetnleum Rctiner, 12,10, 1963,p. 165.

1{- SCttFlIll-\\, 5.. 1).,IIlJdrocarbonPtucessing etrclcumRefiner,43,5, 1964,p- 1-o5.15. Sl(; , \ I - l is, 8.. Chem. 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 $i Encicip;dlci, BucurEtti, 198,1.16. STtf,\TCL-\, C., Fratlionarco, f"incipii ti nletoalc e .alcul, Editurd Tehnici, Bucure$ti,

1985.19. 1IR-{N, C. +i STIIATUL.{, C., Procese liluzion:rlc de sepamre, nstitutul de pctrol

Si cuzePloiert 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, . 421.



J. rxu lixsloNAnr.).r)riMrsrltlllrlort

I)upil ('ul)r s-a ariitat, r ' i lst ' l t 'scpntittotltc tle fazc (,,tho (htlnIs") \au

1-irs(,lc eplLlrtotlc r lrrpicr.rtut (,.thc ktrrxl<-out tlI 'urtts") au roltt l, i tt plitrtul

r ' irr l, drr a rl irnit lra lttt l 'nir l 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)rtr lr Iollr l){ l,rc. l. lvir lt ' tr l ci i i t ' trtttnl"tr i}

ntrca,rricopot li rnult ttxlttst ' in vaselt ' sepali ltoate s'.tt l i t, r ' i ttul t:oloa,nelor

t1e i acliotrir,t ' r 'qi alrsorb!,ic [-t, i], ttacit ( 'eslea se opercazit lt l vittrze tnu]t

ntri nrici t lt 'cib l itcza rr.r ' .tr inlf tt ltrr isi lr i l ir a vupoli lr l itt sectittttcl l i l tet ' ir[. i , i , 6l si dacri st, asigulri tttt spttitL litrtrt de vtpot' i nrrl i ln[r '( ' r lc' .rsrl]r l l l

l ichirlulni r l in lasrrl scpalatol sau 1a lirful rrr loiruci (rlcrrsnpl r t?rl{ 'r 'ulr i

I - I ig. i.1). l icrlrtct ' tt 'a r.itezt,i r- l1rot l0r ttc ittsi t ' l t {'foc1 ( tostol'( '11linr{rt-

Fig. 7.1. Pozi l ia dcnrisloNlui la vhfu ] eolotDc i dc t l :rcl io)ra (/) si alsorbl ie (r) .

siunild \'&sclor 5i l r:r oattelur', 'espectiv a ilvg,si,iliilol', iar', in cazul coloa-nclor dc f12s!i6rra,roi absorbtie, sci-rtlelracficaciti! i i rle contru.tare at'aierului 1i tr,unrplutulii [], ;, 61.

Pentnr clin nalen, lliciitruilol do licltitl attlrcrra1e mct anic tkr flurulgazos, itcratnla [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

0emsterRefluxul

0rsi i lotul

Tdler'.r l

Tcleiu 1



:-- pl;ci subtiri alsezateub 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,rebitde eficace si ecorromices-au doveditma,qolcsepalatoare de tip saltea sau tarnpon. cunoscute gi sub nnrnele dcdemistcre (fig. i.9). -\('eite s€Frr-atmreIlot realiza o retinere a fazei lichidc

Fig. 7.2. Secliurr printr-un demister.

antrenatc rrrecarric n plopor'lie de peste 96%, cu pierileri de presiunerelatir. mici (sub 250N/m'?). Astste avantaje explici larga aplicare a accstorilispozitir.c aleseparare a sistemcle gaz-particule fine de lichid (sistemede

tip 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 a egal cu 0,08:

(7.U.,,," o,os(* -.)"'

Cocficictrtul rlg capacitate, c, depinde de viscozitate, de tensiuneaBuperficiall, de dirmrnsiurre:rpiclturilor 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'eamariimi 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 irLcare 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'esL ducir, a sedimentarca lor subpropda greutate. $a constatat, de asemenea,cd,eficacitatea de sepalaxeeste mare atunci eintl diametnrl particulelor cle iehitl, do, este mai ma,re

dc 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 stpa,ra-toare rle tip KNIT, ra,ndamentul (eficacita,tea) de separare a licltidului

x

:

toefir ienlut de copociloie,,n/sq

2315 6Vi tezovopo.i tor, rs

b

Fig.7.3, Vartatia elicacitdlii dc separAre ichidului cu coefici€ntul de capacitate(a) ti crr$tczagazulul n s€cliunealib€ri (D)pcntru demistcre detipliNlT: I - tipul9030 Grtr'/SS I - Upul

9030iSS; 3-t ipul 9r,36/SS 101.

antrenat este constantqi ega,l u 99%, pe un domeniu oarte arg al vitezei

gazului.El insi ru este a fel tlemarepentru sarcinimari de ic.hidantleriatqi pentrri particulo cu dimensiuni mici gi neuniforme. In a,ceste cazuri,eficacitatea se pbate imbund,t6li.prin montarea demisterolor in s€xie. Deasemenea, ficacitateadepintlegi tle tipul clemisterului fig. 7.3, b).

Pontru coloale cu diametre mai nari de 0,3 m, masa s€par&toane emontetuzhpe ba,re de susllmre, ca,re nsi tlebuie s5,ocupe o secliune citmai mic5,din secliunea de curge,rea 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 neasêr.i,ai 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-

-dtlt

tip'.r:'

.L .a$- . l l

r!!!ic,, .b

i - - ' r - i - ;.*1 ,ri.ri i

I 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-

Separir 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:r r i a le l ichid tNi . .on-! inut redus dc inrp r i th l i , \ ' i t rze Drrir lc { i lzulr r 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 mari

l !x): l : l l ) Pentru part icule foarte nr ic i s i ef icaci-

lar l i Ioar tc nlar il;(, ilr procese ctl vapor.izarc si traclionare1( l ; Pentru ef icaci t i l i foar te mari de acpa-

195 l -a sist€nc cu coDdif i i grcle d€ hErrr1,15 Pe tru sisteme obitnui tcI l i I 'e | l l ru et icaci t i l i rnar i $i p:r r 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 si t ip rampor . . f . . r t t l r l _D.< 0,6 nr

Tabet I .a

f.tr..r?ri.ricit" nr*r.lor s.tamri)err d. ltp It\tT tZ & 9, lot

l.'){)

2rr0

2j l t

3t_)t)ri l (l

t t { } : l t1_,ixtl

,9033

903090:,1)- L-2

9036

Olcl inox

Idenr

Idcnr

Idcmldrnr

ldcnrI(len1

ldcmIdemldem

Idern

sPcci - lzitatcafici. I a

l50 lr , 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 o.1r; i)30r) 0.$u1{; 0, ! l r

290 r l ,$8;5

181



1

tabelul 7,2continaare

1 I 2 3 i 4 ]s I 6

4530

45369036 GN9048 GW9O3OPPL9O3OPPLs048 l'PL90,18F'El'

200 0,9875

150 0,99150O 0,9: i1000 0,95

815 0, g:)

500 0,9s365 0,97815 0,94

Idem

Jdemribri de sl ic l 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 dc

Dl lllsTlan Dlrrtl\i,\'roRs)[I

l]

Car{ctcristicilq mase}or separatoare Tipul

1o0 I 'ertrn yiteze mari Si l ipsa condit i i lor

de depuDcrc de rnudir ie

; : ' I 'enl.rupicrdcr i | | r in i | l r r de presiune

$i condi l i i dc murdnric195 l)cntru ceat i foartc l iDi

135 I 'cntru ceal l t ind75 ljenlrll cealil alc acid ;i pierdcri minime

45 d€ prcsiunc

: i i125 l lentru cohdit i i lor c corosi \c

IiochI'I,EX I \I F:SI TiI

Iorkl) FtNIS ' 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 ,2

98,498,5$9,6$0,( l07,097,0

42143r:1266.14531931221241

+ I)in plasl nrct : icir : . ,diD lcf lon ;, l i ' *din 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, eparatoaro se po:ito ca,Icula curelalia:

AP: l:.,, ,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, ntre 0,1 qi 0,15 m (tabelul ?.4).

ln realitate, pieralexeade 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^" n

il;i-;-' 1tito. 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 salcirlade lichid primitri.

150200'271)

35(l600

0,1. . .0.1iI ( lcnl

l { le r

ldcnr

ldenr

Fig.7.4. \ 'ar ial ia picrdcri i ( lc presiuncc.titeza \-aporilor pcntN lrei lipuri de

denristcr \ lT: t - t ipul 9030 GW/SS:: - t ipul 0o30,ss I t ipul 0036/55 10] .

l . jg.7.5. \ 'ar ial ia pierderi idc presiunccu

lilrza \aporilor pcntru dilerite sarcini de

lichid primite de un denrister dc tipul

ESI.I-421 t- / , : 4 560kg ichid/m! h;2- J, :78() kg/mlh; J - I :E0 kg/m' !h

J -- dcmister us(:at (h toate cazurilegrosinrea enlisl rului a fostdc 0,152m [8]).

I)coarect' corrtliliile clc ttpelare ale rtnui dPrnister sint toalte difelite,

pctrttu irlegor'a lui st' recoruantlir a ghiil urmitoalele tlei caracteristici:

. ' - culba tle r aria{ ie a litezei vaporilor cu sarcinadtr idrid primitzi (fig' 7'6) ;

l ' . :r - curba dt lalia{ic a eficacitl1ii de sepalarecu liteza \.apol lor (fig. 7'3);

- culba dc rarialie a pierderii tle prt'siuttc t'u liteza vaporilor'5qicu sar'-

c ina de i th id pr inr i t l ( f ig ' 7.4q17.5) .

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 676910

Vrl izo !oporr tor , m/s

183



Exornplul 7.1, S,i sc ca,Icult'zeurirr, tliunt,tlul ;i pierdtrrea dtr ?resiunela o rtrasil sepa,ra,toale e 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)cpondurl .a ri tezci vapori lor dc

sarcirta de l ichid pdnri l i ( le (lcmistcl l l0l :

I - I iNIT-g0:,7i SS; i . l l iNlT - 003r)jSS

"lt : ,1 rt l t t i r le nla. i slpalaloi l lo:

2.8 rn't/s ttrrnpt'r 'atrtra, 21"C; Iresi-rrnca,2,0i bar'I rl imtnsiurrer, icirlurii,lrai rnttt de 10 rnicr'oni rlr oristl

paltirulc solide n lichitlrrl l,ntrenatItletrsitatcaielidului, 9l,l l igi m3 den-sit rtcavaporilor, 1.16 k9/nrt.

lle:olt'ureS,' r ' l t l t l r ' : t :r \ . i l r .z:r rrr ,r t i r r t t i

:uhrlisil) i l i{ u 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"tir ;i diarnr.Lml

1@ r5S 2m0 2500 lmode lrrhidpflmi l6, g/hri2

t : 0,?5 ',,, : 0,?ir 9r9tr 9,2$ Irls

, :,i;:

:,,228m,, , : (\|,1a)'j' :1.:)io '

l l t cc(r i l

relal a fT.:l,l

c() plivofto pield(x'( '& 0 presirLrrt,,l,r 'ciuitlsr 0alcrrltazir cttun(l{' l,, : 14,? (r'. talltlul i.l ) :

lP == 1'?'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. . Iolu \Yi le), So,rs. r(. , Ncw York. l9C6SOlf i l i , S., Ptoest hidrodinamice. I . ldi tum I) i (Lrcl icir si Pedngogici , l lucurost i , 1979STlt\USS. \Y., hdasl.lal Gas C/?.r.ri/rg. llcrgamon Prcss, \ew York, 1966Sf ' t iAl ' tJLA, t : . , Puri f icarea ga:. Ior. , t jdi tura i t i int i t ici ; i Enciclopedici , 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 difuziotrale de separare, vol. 1, l rst i tutut de I 'ctrol

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- imited, ( 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.laa. .f r a.. .

l f la l .: l r a. Il r a. I

:l:l::rlk:taf | .

l t Il t

l rI

r ll r

l ra

a

l laI t .

aa

aa..laa. r

a.a.laaa

l la tI - : -

afa..l l t . r

l la l . .t laa..

l l - a. i .

alLet 175O

f latr . .

Documents

Stratula Vaporizarea.si.Condensarea