Анализируя данные таблицы 17 мы видим, что с ростом температуры суммарные энергозатраты меняются незначительно. Однако минимум наблюдается при 1000С.

Таким образом, мы провели процедуру оптимизации, в результате которой выявили набор параметров сложной колонны, обеспечивающих минимальное энергопотребление. Далее закрепив их, найдем оптимальное положение тарелки питания колонны регенерации экстрактивного агента. Результаты приведены в табл.18.

Таблица 18. Определение оптимальной тарелки питания колонны регенерации ЭА.

Минимальные энергозатраты технологический схемы достигаются при следующих значениях рабочих параметров:

ТЭА = 100 °С

соотношение F: ЭА = 1: 0,6

NЭА/NF/NБО = 5/12/23

NF колонны регенерации ЭА = 15

количество потока, отбираемого в боковую секцию – 85 кмоль/ч

флегмовое число в основной колонне – 3, 19

флегмовое число в боковой секции – 0,04

Выявление областей оптимальности в концентрационном симплексе.

Нами была проведена параметрическая оптимизация трех различных структур экстрактивной ректификации по критерию минимальных энергозатрат на разделение. В целом нами были рассмотрены восемь исходных составов питания (ЦГ-Б-ЭБ,% мольн.: 10-80-10, 10-10-80, 80-10-10, 0,333-0,333-0,334, 10-57-33, 57-10-33, 57-33-10, 10-33-57) расположенных в различных областях концентрационного симплекса.

Рис.29. Области оптимальности схем

Для каждой точки исходного состава был определен набор оптимальных параметров схем экстрактивной ректификации и выявлены области концентрационного симплекса, в каждой из которых оптимальна та или иная технологическая схема. Ниже приведем методику выявления областей оптимальности.

Для рассматриваемого объекта исследования – трехкомпонентной смеси углеводородов ЦГ-Б-ЭБ – концентрационный симплекс представляет собой равносторонний треугольник. В ходе работы его разбивали одномерными сечениями (линиями) путем закрепления концентрации одного из компонентов. На одномерном сечении размещали с равным шагом 2-4 точки. Для каждой из них был проведен расчет энергозатрат на разделение для всех синтезированных схем и проведено сравнение полученных значений энергопотребления для каждой точки. Затем нами были построены графики зависимостей критерия энергозатрат на разделение от концентрации одного из компонентов в потоке питания. На рис.30 приведен пример построения зависимости энергозатрат на разделение в сечении с содержанием бензола 10%мол.

Рис.30. Пример изменения энергозатрат на разделение (Q) в одномерном сечении от концентрации вещества в потоке питания для схем 1,2 и 3.

Таблица 19. Значения энергозатрат на разделение (Q) в одномерном сечении от концентрации вещества в потоке питания для схем 1,2 и 3.