Применение тепловых насосов в экстрактивной ректификации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.04, кандидат наук Клаузнер Павел Сергеевич

• Клаузнер Павел Сергеевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Клаузнер Павел Сергеевич

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Экстрактивная ректификация

1.2. Методы энергосбережения в экстрактивной ректификации

1.2.1. Выбор селективного разделяющего (экстрактивного) агента

1.2.2. Параметрическая оптимизация схем экстрактивной ректификации

1.2.3. Выбор оптимальной структуры разделения

1.2.4. Использование теплоинтеграции

1.3. Применение комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками

1.3.1. Приближение процесса к термодинамически обратимой ректификации

1.3.2. Синтез схем, включающих комплексы с частично связанными тепловыми и материальными потоками

1.3.3. Энергетическая эффективность комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками

1.3.4. Применение колонн с перегородками

1.4. Применение тепловых насосов в экстрактивной ректификации

1.4.1. Тепловые насосы

1.4.2. Применение тепловых насосов при проведении химико-технологических процессов

1.4.3. Использование тепловых насосов в экстрактивной ректификации

Постановка задачи исследования

2. Описание объектов исследования. Моделирование парожидкостного равновесия и традиционных схем экстрактивной ректификации

2.1. Описание объектов исследования

2.1.1. Смесь изобутиловый спирт - изобутилацетат

2.1.2. Смесь аллиловый спирт - аллилацетат

2.1.3. Свойства индивидуальных компонентов

2.2. Моделирование парожидкостного равновесия

2.3. Моделирование традиционных схем экстрактивной ректификации

2.3.1. Критерий и алгоритм оптимизации традиционных схем экстрактивной ректификации

2.3.2. Определение оптимальных рабочих параметров традиционных схем экстрактивной ректификации смеси изобутиловый спирт -изобутилацетат с н-бутилпропионатом

2.3.3. Определение оптимальных рабочих параметров традиционных схем экстрактивной ректификации смеси изобутиловый спирт -изобутилацетат с диметилформамидом

2.3.4. Определение оптимальных рабочих параметров традиционных схем экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт - аллилацетат с этиленгликолем

2.3.5. Определение оптимальных рабочих параметров традиционных схем экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт - аллилацетат с н-бутилпропионатом

3. Применение тепловых насосов открытого типа

3.1. Методы оценки энергетической эффективности тепловых насосов

3.1.1. Коэффициент эффективности тепловых насосов

3.1.2. Оценка энергетической эффективности тепловых насосов

3.2. Моделирование схем экстрактивной ректификации с тепловыми насосами открытого типа

3.2.1. Применение тепловых насосов открытого типа в экстрактивной ректификации смеси изобутиловый спирт - изобутилацетат

3.2.2. Применение тепловых насосов открытого типа в экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт - аллилацетат

4. Применение внутренних тепловых насосов

4.1. Оценка влияния повышения давления на физико-химические свойства рассматриваемых смесей

4.1.1. Влияние давления на свойства смеси изобутиловый спирт -изобутилацетат

4.1.2. Влияние давления на свойства смеси аллиловый спирт -аллилацетат

4.2. Моделирование схем экстрактивной ректификации с внутренними тепловыми насосами

4.2.1. Применение внутреннего теплового насоса в экстрактивной ректификации смеси изобутиловый спирт - изобутилацетат

4.2.2. Применение внутреннего теплового насоса в экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт - аллилацетат

5. Совместное применение комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками и тепловых насосов

5.1. Моделирование и оптимизация комплексов с ЧСТМП

5.1.1. Критерий и алгоритм оптимизации

5.1.2. Определение оптимальных рабочих параметров комплексов с

ЧСТМП

5.2. Применение тепловых насосов открытого типа в комплексах с ЧСТМП

6. Экономический анализ и обсуждение результатов

6.1. Оценка энергетической эффективности рассмотренных схем

6.2. Экономический анализ рассмотренных схем

6.3. Обсуждение результатов

Заключение

Обозначения и сокращения

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение тепловых насосов в экстрактивной ректификации»

Введение

Актуальность темы исследования и степень её разработанности

Экстрактивная ректификация (ЭР) - процесс, основанный на применении специального дополнительного агента, изменяющего относительную летучесть компонентов исходной смеси. Она находит широкое применение как метод разделения азеотропных смесей и смесей компонентов с малой относительной летучестью. В промышленности она применяется, например, для выделения бензола из фракций пиролиза и риформинга и бутадиена и изопрена из продуктов пиролиза и дегидрирования С4-С5 фракций. Хотя ЭР в ряде случаев характеризуется существенно меньшим энергопотреблением, чем другие специальные методы разделения, снижение энергетических затрат на её проведение является актуальной задачей, так как она применяется в основном в многотоннажных технологиях основного органического и нефтехимического синтеза, Традиционными способами снижения энергетических затрат в ЭР являются выбор селективных разделяющих агентов, параметрическая и структурная оптимизация схем разделения. Как и в случае обычной ректификации, для совершенствования процесса ЭР может применяться внутренняя и внешняя теплоинтеграция, а так же применение тепловых насосов различных типов. Применению в процессах ЭР различных вариантов теплоинтеграции, в частности применению схем с частично связанными тепловыми и материальными потоками (ЧСТМП) посвящено достаточно большое количество работ, как зарубежных, так и отечественных. Что же касается применения тепловых насосов, то если их использование для обычной ректификации уже широко распространено - примером такой технологией является ректификация пропан-пропиленовой фракции, то для экстрактивной ректификации разработка только начинается - существует лишь небольшое количество зарубежных работ, в основном посвященных применению тепловых насосов в конкретных процессах, к примеру, в процессе осушения биоэтанола.

Авторы этих работ отмечают достаточно высокую энергетическую и экономическую эффективность применения тепловых насосов в ЭР в рассмотренных ими случаях, однако не отмечают особенностей применения тепловых насосов в процессах ЭР и не дают общей оценки.

Таким образом, исследование эффективности применения тепловых насосов в процессах экстрактивной ректификации и выявление критериев, определяющих её эффективность конкретно для экстрактивной ректификации, является актуальной задачей.

Цели и задачи работы

Целью работы является определение эффективности применения тепловых насосов различных типов в экстрактивной ректификации и их совместного применения с комплексами с частично связанными тепловыми и материальными потоками, выявления критериев, определяющих эффективность применения тепловых насосов в процессах экстрактивной ректификации.

Достижение поставленных целей требует решения следующих задач:

1. Выявление условий, при которых применения тепловых насосов открытого типа в ряде процессов экстрактивной ректификации дает существенный энергетический и экономический эффект;

2. Выявление условий, при которых возможно и эффективно применение внутреннего теплового насоса;

3. Определение эффективности применения комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками в сочетании с тепловыми насосами;

Научная новизна

На примере разделения смесей изобутиловый спирт - изобутилацетат и алилловый спирт - аллилацетат экстрактивной ректификацией:

Выявлены условия, при которых имеется возможность получить существенный энергетический и/или экономический эффект от применения

тепловых насосов при ЭР, в том числе малая разница между температурами кипения разделяющего агента и компонентов, выделяемых в дистилляте колонн экстрактивной ректификации и регенерации;

Разработаны технологические схемы с внутренним (с расположением компрессора между исчерпывающей и укрепляющей секциями колонны экстрактивной ректификации) и внешними тепловыми насосами;

Разработаны технологические схемы с одновременным использованием тепловых насосов и комплексов со связанными тепловыми и материальными потоками и определена их энергетическая эффективность;

Показано, что схемы с внутренними тепловыми насосами, энергетически и экономически эффективны при повышении относительной летучести разделяемых веществ с увеличением давления;

Практическая значимость

Показано что применение тепловых насосов в ЭР позволяет существенно, до 40% снизить энергетические затраты по сравнению с традиционной схемой;

Выявлено, что одновременное применение систем со связанными тепловыми и материальными потоками и тепловых насосов позволяет повысить энергетическую эффективность технологий экстрактивной ректификации и сократить потребление энергии более чем на 55 %.;

Установлено, что применение внутреннего теплового насоса позволяет для рассмотренных систем снизить энергопотребление на 44 - 47%, а полные приведенные затраты - на 20 - 30%

Показано, что из-за высокой стоимости оборудования теплового насоса ощутимый экономический эффект достигается только при длительной работе установок (более 10 лет).

Установлено, что схемы с внутренним тепловым насосом, а так же схемы с одновременным применением теплового насоса и комплекса с частично связанными тепловыми и материальными потоками имеют меньшие сроки окупаемости.

Объекты исследования

В качестве объектов исследования была выбрана экстрактивная ректификация смеси изобутиловый спирт (ИБС) - изобутилацетат (ИБА) с н-бутилпропионатом (БП) и с диметилформамидом (ДМФА) в качестве разделяющего агента, и экстрактивная ректификация смеси аллиловый спирт (АС) - аллилацетат (АА) с н-бутилпропионатом и с этиленгликолем (ЭГ) в качестве разделяющего агента.

Методология и методы исследования

В качестве основного метода исследования в работе применялось математическое моделирование технологических схем экстрактивной ректификации и парожидкостного равновесия, расчетный эксперимент и экономический анализ. Расчеты производились с использованием лицензионного программного комплекса Aspen Plus V.9 и V.10.

Положения, выносимые на защиту

Энергосберегающие технологические схемы экстрактивной ректификации смесей изобутиловый спирт - изобутилацетат разделяющими агентами диметилформамидом и бутилпропионатом и аллиловый спирт - аллилацетат с разделяющим агентами этиленгликолем и бутилпропионатом, включающие в том числе, тепловые насосы открытого типа и комплексы с частично связанными тепловыми и материальными потоками;

Технологические схемы экстрактивной ректификации с внутренним (расположенным между исчерпывающей и укрепляющей секциями колонны экстрактивной ректификации) тепловыми насосами;

Показанная эффективность использования комплексов ЧСТМП для исследованных систем. Выявленное отсутствие аддитивного эффекта от совместного применения ЧСТМП и ТН.

Достоверность результатов подтверждается тем, что они получены с использованием фундаментальных положений теории ректификации, с

применением моделей, адекватно описывающих парожидкостное равновесие в исследуемых смесях, с использованием программного комплекса, реализующего строгие алгоритмы расчета процесса ректификации и включающего актуальную базу данных.

Апробация результатов

Результаты работы докладывались на I международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Новосибирск, 2018); XXXVI международной научно-практической конференции: «Вопросы современной науки: проблемы, тенденции и перспективы» (Москва, 2019).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 печатных работах, в том числе в 1 статья в журнале, входящем в международные системы цитирования Web of Science и Scopus и 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК для опубликования основных научных результатов диссертаций, 2 статьи в материалах международных конференций

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, библиографического списка и приложения. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, включая 13 страниц приложения, содержит 98 таблиц, 30 рисунков и библиографию из 164 наименований.

1. Литературный обзор

1.1. Экстрактивная ректификация

Экстрактивная ректификация (ЭР) - специальный метод разделения, при котором процесс ректификации проводят с введением дополнительного вещества - разделяющего агента (ЭА).

Принцип экстрактивной ректификации основан на том, что при введении в систему третьего компонента, обычно имеющего значительно меньшую относительную летучесть, чем другие компоненты разделяемой смеси, упругость паров растворяемого компонента смеси значительно снижается, а коэффициент относительной летучести смеси увеличивается [1]. Введение дополнительное компонента вызывает изменения концентрационного пространства, и итоговое концентрационное пространство приобретает другой фазовый портрет. Вызванное добавлением ЭА изменение фазового портрета позволяет преодолевать ограничения на выделения продуктов заданного качества. Таким образом, процесс экстрактивной ректификации является одной из возможных практических реализаций принципа перераспределения полей концентрации между областями разделения [2].

Принцип перераспределения полей концентраций между областями разделения в экстрактивной ректификации реализуется не только через преобразование концентрационного пространства и соответственно фазового портрета исходной системы в присутствии разделяющего агента, но и через преобразование динамической системы ректификации [2].

Схема экстрактивной ректификации, применяемая для разделения бинарных смесей, включает две ректификационные колонны: колонну экстрактивной ректификации (ЭК) и колонну регенерации разделяющего агента (РК). В колонну ЭК подается исходная смесь и разделяющий агент, в ней за счет перераспределения полей концентрации происходит разделение азеотропной или близколетучей пары веществ. В колонне регенерации второй компонент смеси

отделяется от разделяющего агента, и разделяющий агент снова направляется в колонну экстрактивной ректификации.

В процессе экстрактивной ректификации разделяющий агент подается в верхнюю часть колонны и стекает по ней вместе с флегмой, практически не попадая в поток дистиллята [1]. Разновысотная подача разделяющего агента и потока исходного питания в колонну ЭК является обязательным условием для процесса экстрактивной ректификации. При этом в колонне создается экстрактивная зона между тарелкой подачи агента и тарелкой подачи питания, а на температурных профилях колонны, в случае обычной ректификации гладких, появляются экстремумы. В колонне экстрактивной ректификации наблюдаются принципиально другие закономерности протекания процесса разделения, при том что механизм межфазного взаимодействия на тарелках не отличается от случая обычной ректификации. Таким образом, экстрактивная ректификация является принципиально иным, отличным от обычной ректификации процессом разделения [3].

Кроме экстрактивной ректификации с тяжелокипящим разделяющим агентом существует также реэкстрактивная и автоэкстрактивная ректификация, а так же экстрактивная ректификация со среднекипящим разделяющим агентом.

В случае реэкстрактивной ректификации применяется легкокипящий разделяющий агент подаваемый в нижнюю часть колонны ЭК. По сравнению с экстрактивной ректификацией с тяжелокипящим разделяющим агентом реэкстрактивная ректификация применяется сравнительно редко и обычно характеризуется достаточно высокими энергетическими затратами из-за необходимости двойного испарения разделяющего агента [3].

Случай экстрактивной ректификации со среднекипящим разделяющим агентом интересен тем, что позволяет реализовать схемы, работающие как по первому, так и по второму заданному разделению. Однако, в настоящее время это направление исследовано достаточно мало [3].

Автоэкстрактивная ректификация - процесс экстрактивной ректификации,

при котором в качестве разделяющего агента могут быть использованы компоненты исходной смеси. В исходную смесь при этом не добавляется новых веществ, что позволяет исключить загрязнение продуктов разделения экстрактивным агентом [4].

В целом, процессу экстрактивной ректификации и его совершенствованию посвящено большое количество работ. Часть из них посвящена выбору между различными специальными методами разделения, например между экстрактивной или азеотропной ректификацией [5-8] и между экстрактивной ректификацией и методом ректификации с варьированием давлений [9, 10]. Много работ посвящены методам поиска и подбора разделяющих агентов [11-16]. Некоторое количество работ посвящено экстрактивной ректификации многокомпонентных смесей [17-18]. Как показано в обзоре [3], большой интерес исследователей также проявляется к динамике процесса экстрактивной ректификации и управлению им [20-22].

Как достаточно универсальный и в ряде случаев энергетически эффективный специальный метод разделения, экстрактивная ректификация нашла широкое применение в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза [4]. Экстрактивная ректификация позволяет решить ряд важных промышленных задач. Одной из таких задач является выделения бензола из фракций пиролиза и риформинга [4]. В этом процессе применяется стандартная двухколонная схема ЭР, а в качестве разделяющего агента используется н-формилморфалин. Фирмой Uhde для данного процесса предложен ряд улучшений, в том числе разработана технология с частично связанными тепловыми и материальными потоками.

Другим важным процессом, в котором применяется экстрактивная ректификация, является производство бутадиена и изопрена, где требуется их выделение из продуктов пиролиза и дегидрирования С4-С5 фракций. Процесс выделение бутадиена экстрактивной ректификацией рассмотрен, например, авторами [23]. В этом процессе применяется схема, состоящая из двух ступеней,

причем каждая ступень включает колонну экстрактивной ректификации и колонну регенерации, в качестве разделяющего агента традиционно применяется ацетонитрил. В работе также предложен ряд возможных улучшений для этого процесса.

1.2. Методы энергосбережения в экстрактивной ректификации

Авторы [5] и [6], рассматривая осушение этанола экстрактивной ректификацией с применением этиленгликоля в качестве разделяющего агента, отметили, что по критерию энергетических затрат экстрактивная ректификация в этом процессе может составить конкуренцию азеотропной ректификации.

В дальнейшем выяснилось, что ЭР в ряде случаев характеризуется существенно меньшим энергопотреблением, чем другие специальные методы разделения, такие как азеотропная ректификация [7, 8] и метод разделения, основанный на варьировании давления [9]. Факт относительно низкой энергоемкости ЭР по сравнению с другими специальными методами в настоящее время не нашел однозначного теоретического объяснения [24].

Однако, как уже указывалось [4], основное направление применения экстрактивной ректификации - многотоннажные технологии основного органического и нефтехимического синтеза, поэтому снижение энергетических затрат на экстрактивную ректификацию остается актуальной задачей.

Для снижения энергетических затрат ЭР может быть использован ряд методов, анализ которых приведен в работе [4] и в обзоре [3]. Среди этих методов можно выделить два традиционных: выбор селективного разделяющего агента и параметрическая и структурная оптимизация. Ряд других методов энергосбережения, например теплоинтеграция, применение комплексов с частично и полностью связанными тепловыми и материальными потоками и применения тепловых насосов - можно назвать специальными методами энергосбережения.

1.2.1. Выбор селективного разделяющего (экстрактивного) агента

Одним из направлений улучшения процессов экстрактивной ректификации и повышения их энергетической эффективности является выбор разделяющего агента (ЭА), удовлетворяющего ряду требований.

• значительное влияние на взаимную относительную летучесть разделяющих компонентов, позволяющее преодолеть ограничение на их разделение;

• значительное различие летучестей разделяющего агента и компонентов исходной смеси, следовательно, значительная разница температур кипения между разделяемыми компонентами и разделяющим агентом;

• отсутствие азеотропов и иных ограничений на разделение с компонентами исходной смеси, что важно для обеспечения регенерации ЭА;

• отсутствие химических реакций между ЭА и разделяемыми компонентами;

• безопасность в обращении, отсутствие негативного влияния на технологическую аппаратуру;

• дешевизна и доступность.

Такой выбор является определяющим при разработке процесса ЭР, поскольку в отсутствие селективного разделяющего агента процесс не может быть осуществлен. В ряде случаев правильный выбор разделяющего агента позволяет существенно снизить энергетические затраты процесса.

Для выбора разделяющего агента существует несколько классических подходов [1, 25, 26].

Важнейшей характеристикой, определяющей применимость ЭА в том или ином процессе, является его селективность. Селективность - отношение относительной летучести разделяемых компонентов в присутствии разделяющего агента (а12ЭА) к относительной летучести без него (а12):

16 «12

Исходя из этого, традиционной группой методов для выбора разделяющего агента являются методы, основанные на анализе относительной летучести веществ в присутствии разделяющего агента. Такие методы представлены, например, в работах [11, 12].

Другой группой, предложенной для более точного выбора ЭА являются методы, основанные на анализе взаимного хода единичных а-многообразий и других элементов концентрационного симплекса. Такие методы подробно рассмотрены в работах [13-15].

Достаточно важной задачей является предваряющее выбор ЭА определение группы веществ, которые могут быть рассмотрены в качестве ЭА для того или иного процесса. Так авторы [26] предлагают осуществлять предварительный выбор ЭА на основе данных о различных термодинамических функциях смешения, а также на основе структуры разделяемых веществ.

Авторы [10] для определения набора веществ, которые могут быть использованы в качестве ЭА, предлагают использовать данные о полярности разделяемых веществ, и предлагают в качестве возможных разделяющих агентов рассматривать гомологи веществ исходной смеси. Так, для разделения смеси изобутиловый спирт - изобутилацетат авторы предложили исходя из данных о полярности использование диметилформамида, а исходя из предположения о гомологах - н-бутилпропионат и 1 -гексанол, и в случае применения н-бутилпропионата отметили достаточно высокую селективность.

В работе [15] показана методика подбора множества потенциальных ЭА на основе максимальной разности значений избыточной энергии Гиббса Д(ДgЕ) для пар компонент-ЭА. Работоспособность методики была проверена авторами на примере экстрактивной ректификации смеси циклогексан-бензол. На основе полученных данных был сформулирован критерий, опубликованный в [16]. Согласно этому критерию потенциально эффективными разделяющими агентами

являются вещества, для которых A(AgE) > 1000 кДж. В ряде других исследований также отмечается связь между разностью избыточной энергии Гиббса и селективностью разделяющих агентов. Так, в работе [27] рассмотрен подбор разделяющего агента для разделения смеси 1-пентанол - циклогексанол, и в качестве наиболее селективного ЭА предложен этиленгликоль. Хотя подбор разделяющего агента в работе был основан на анализе хода a-линий, анализ A(AgE) также проводился. Авторы также отметили существование ограничения на применение анализа разности избыточной энергии Гиббса, так как для веществ с большой разницей температур кипения получить точное её значение невозможно.

Как уже отмечалось, подбор селективного разделяющего агента в ряде случаев может значительно снизить энергетические затраты на экстрактивную ректификацию. Так, авторами [12] на примере ЭР смеси тетрагидрофуран-вода было показано, что замена 1,4-бутандиола на значительно более селективный 1,2-пропандиол позволяет снизить расход ЭА на 70%, а суммарные энергетические затраты в кипятильниках колонн - на 43%.

1.2.2. Параметрическая оптимизация схем экстрактивной ректификации

Параметрическая оптимизация процессов ЭР может выполняться с различными граничными условиями и с использованием различным критериев в зависимости от конкретной задачи. Так, в качестве критериев оптимизации наибольшее распространение получили энергетические критерии [4, 6, 7], например, критерий суммарных нагрузок в кипятильниках колонн и экономические [8, 11, 18, 19, 28, 29], такие как полные приведенные затраты (ТАС). Однако находят применение и другие критерии, например экологический критерий, основанный на приведенных выбросах CO2 [30, 31], или энтропийный [32] критерий.

Наибольшее распространение в иностранных публикациях в качестве критерия оптимизации и сравнения различных технологических установок получил критерий полных приведенных затрат (Total annual costs - TAC).

Критерий учитывает как капитальные, так и текущие затраты и имеет экономическое выражение, что позволяет корректно сравнивать технологические решения, даже если они существенно различаются по типу входящего в них оборудования и используют различные теплоносители.

Однако критерий полных приведенных затрат зависит от очень большого количества параметров, причем во многих случаях эта зависимость достаточно сложная. Например, затраты на греющий пар для кипятильника ректификационной колонны зависят не только от необходимого для разделения количества теплоты, но и от температуры требуемой в кипятильнике колонны и, соответственно, параметров необходимого для его обогрева греющего пара, а так же от региональных цен и внутренних цен предприятия. Большое количество параметров и сложная зависимость между ними приводит к тому, что точная параметрическая оптимизация по критерию TAC требует привязки к предполагаемой площадке строительства технологии и оттого становится очень сложной и трудоемкой задачей. Для её решения прибегают к сокращению числа переменных, но такая оптимизация не гарантирует нахождение глобального минимума.

В случае применения ТАС как критерия оптимизации затруднено также применение различных средств автоматизации расчета. Однако эти подходы развиваются и в работах [11, 28, 29] для оптимизации по критерию полных приведенных затрат применены методы смешанного целочисленного нелинейного программирования (mixed integer nonlinear programming, MINLP).

Как известно, капитальные затраты технологических схем одного класса для разделения одинаковых смесей близки, и основное влияние на разницу в полных приведенных затратах в этом случае оказывают эксплуатационные затраты. В российских публикациях наиболее распространенным критерием для оптимизации и сравнения схем разделения вообще и в частности схем экстрактивной ректификации является критерий суммарных энергетических затрат в кипятильниках колонн. Этот критерий считается весьма универсальным,

так как зависит только от физико-химических особенностей процесса разделения. Значение экономических факторов, таких как стоимость оборудования и теплоносителей значительно зависит от места размещения и мировой экономической ситуации, энергетические же критерии этому влиянию не подвержены. Кроме того, использование критерия суммарных энергетических затрат значительно сокращает размерность задачи оптимизации, позволяя использовать достаточно простой и хорошо формализованный алгоритм, подобный представленному в [33, 34], позволяет проводить оптимизацию достаточно большого количества переменных, упрощает математическое моделирование и позволяет использовать для него ряд автоматизированных инструментов.

С другой стороны, критерий суммарных энергетических затрат не позволяет корректно сравнивать схемы, значительно различающиеся по технологическому оформлению, например использующих несколько различных теплоносителей. Для сравнения энергетической эффективности таких схем может применяться критерий приведенных энергетических затрат или критерий расхода условного топлива.

1.2.3. Выбор оптимальной структуры разделения

Другим направлением, позволяющем в ряде случаев значительно снижать энергетические затраты в ЭР является параметрическая оптимизация, состоящая в выборе оптимальной структуре разделения. Достаточно подробный разбор этого направления представлен в работе [4]

Для случая экстрактивной ректификации бинарных смесей структура разделения в основном зависит от типа разделяющего агента, который может быть тяжело-, легко- или среднекипящим. При этом рассматривать два варианта -схем работающих по первому, и по второму заданному разделению имеет смысл только в случае применение среднекипящего разделяющего агента. В наиболее распространенном случае ЭР с тяжелокипящим разделяющим агентом применяется схема, в которой агент выделяется в кубе колонны регенерации и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Клаузнер Павел Сергеевич, 2020 год

Список литературы

1. Коган В.Б. Азеотропная и экстрактивная ректификация. - Л.:Химия, 1971. -432 с.

2. Серафимов Л.А., Фролкова А.К. Фундаментальный принцип перераспределения полей концентраций между областями разделения как основа создания технологических комплексов. // Теор. основы хим. технологии. 1997. Т. 31. № 2. C. 184-190.

3. Gerbaud V., Rodriguez-Donis I., Hegelyc L., Langc P., Denis F., Youe X. Q. Review of extractive distillation. Process design, operation, optimization and control. // Chem. Eng. Res. Des. 2019. V. 144. P. 229-271

4. Анохина Е.А. Энергосбережение в процессах экстрактивной ректификации // Вестник МИТХТ. 2013. Т. 8. № 5. С. 3-19

5. Lynn S., Hanson D.N. Multi-effect extractive distillation for separation aqueous azeotropes //Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev.1986. V.25. P. 936-941.

6. Knaap, J.P., Doherty, M.F., Thermal integration of homogeneous azeotropic distillation sequences //AIChEJ. 1990. V. 36. No 7. P. 969-984.

7. Meirelles A., Weiss S., Herfurth, H. Ethanol dehydration by extractive distillation // J. Chem. Tech. Biotechnol. 1992. V. 53. Р. 181-188

8. Saiful A., Chien I-L., Design and control of an isopropyl alcohol dehydration process via extractive distillation using dimethtyl sulfoxide as an entrainer // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. № 3. Р. 790-803.

9. Luyben W.L. Comparison of pressure-swing distillation and extractive distillation methods for methanol-recovery systems in the TAME reactive-distillation process // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. V. 44. №15. Р. 5715-5725.

10.Munoz R., Monton J. B., Burguet M. C., de la Torre J., Separation of isobutyl alcohol and isobutyl acetate by extractive distillation and pressure-swing distillation: Simulation and optimization // Separation and Purification Technology. 2006. V.50. P.175-183.

11.Kossack S., Kraemer K., Gani R., Marquardt W. A systematic synthesis

framework for extractive distillation processes Chem. Eng. Res. Des. 2008. V. 86. Р. 781-792.

12.Xu S., Wang H. A new entrainer for separation of tetrahydrofuran-water azeotropic mixture by extractive distillation // Chem. Eng. Proc. 2006. V. 45. № 11. Р. 954-958.

13. Серафимов Л.А., Фролкова А.К., Бушина Д.И. Ректификация азеотропных бинарных смесей с экстрактивным агентом // Теор. основы хим. технологии. 2008. Т. 2. №5. С. 521-530.

14.Серафимов Л.А., Фролкова А.К., Челюскина Т.В. Подбор экстрактивных агентов при разделении биазеотропных бинарных смесей экстрактивной ректификацией // Теор. основы хим. технологии. 2009. Т. 43. № 6. С. 648657.

15.Раева В.М., Себякин А.Ю., Сазонова А.Ю., Фролкова А.К. Выбор потенциальных разделяющих агентов для экстрактивной ректификации смеси циклогексан-бензол // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 1. С. 43-53.

16.Раева В.М., Сазонова А.Ю., Себякин А.Ю., Кудрявцева Д.Ю. Критерий выбора потенциальных разделяющих агентов экстрактивной ректификации // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 7. № 4. С. 20-27.

17.Raeva, V.M., Sazonova, A.Y.,. Separation of ternary mixtures by extractive distillation with 1,2-ethanediol and glycerol. // Chem. Eng. Res. Des., 2015, V. 99, P. 125-131.

18.Luyben, W.L.. Control comparison of conventional and thermally coupled ternary extractive distillation processes. Chem. Eng. Res. Des., 2015, 107, 29-41.

19.Yang, A., Wei, R., Sun, S., Wei, S., Shen, W., Chien, I.L. Energy-saving optimal design and effective control of heat integration-extractive dividing wall column for separating heterogeneous mixture methanol/toluene/water with multiazeotropes. Ind. Eng. Chem. Res., 2018 57, pp. 8036-8056

20.Luyben, W.L., Chien, I.L. Design and Control of Distillation Systems for Separating Azeotropes. Wiley-VCH, New York, 2010, 453 p.

21.Wang, Y., Zhang, Z., Zhao, Y., Liang, S., Bu, G. Control of extractive distillation

and partially heat-integrated pressure-swing distillation for separating azeotropic mixture of ethanol and tetrahydrofuran. // Ind. Eng. Chem. Res. 2015, V. 54. № 34. P. 8533-8545.

22.Luyben, W.L. Control of heat-integrated extractive distillation processes. Comput. Chem. Eng. 2018, 111, 267-277.

23.Lei Z.G., Zhou R.Q., Duan Z.T. Process improvement on separating C4 by extractive distillation // Chem. Eng. J. 2002. V. 85. P. 379-386.

24.Фролкова А.К. Разделение азеотропных смесей. - М: Владос, 2010. - 192 с.

25.Гайле А.А., Сомов В.Е., Варшакий О.М., Семёнов Л.В. Сульфолан. - СПб: Химиздат, 1998. - 143 с.

26.Биттрих Г.Й., Гайле А.А., Лемпе Д. Разделение углеводородов с использованием селективных растворителей - Л.: Химия, 1987. - 224 с.

27.Мюльхи Е.П., Христенко М.С., Андрюхова М.В. Выбор экстрактивного разделяющего агента для бинарной смеси 1-пентанол - циклогексанон // Журн. прикладной химии. 2006. Т. 79. № 7. С. 1086-1092.

28.Emhamed A.M., Czuczai B., Rev E., Lelkes Z. Analysis of extractive distillation with mathematical programming // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. P. 99839995.

29.Garcia-Herreros P., Gomez J.M., Gil I.D., Rodrigues G. Optimization of the design and operation of an extractive distillation system for the production of fuel grade ethanol using glycerol as entrainer // Ind. Eng. Chem. Res. 2011. V.50. P. 3977-3985.

30.Gutiérrez-Guerra R., Segovia Hernández J.G., Hernández S. Reducing energy consumption and CO2 emissions in extractive distillation // Chem. Eng. Res. & Design. 2009. V.87. P. 145-152.

31.You, X., Rodriguez-Donis, I., Gerbaud, V., Reducing process cost and CO2 emissions for extractive distillation by double-effect heat integration and mechanical heat pump. // Appl. Energy. 2016. V. 166. P. 128-140.

32. Фролкова А.К., Хахин Л.А. Энтропийная оценка ректификации бинарных смесей при различных вариантах расчета процесса // Вестник МИТХТ.

2008. Т. 3. № 2. С. 53-61.

33.Anokhina E.A., Timoshenko A.V., Akishin V.Y., Remizova A.V. Benzene purification from thiophene usingdimethylformamide as an entrainer in thermallycoupled extractive distillation columns. // Chem. Eng. Res. and Des. 2019. V. 146. P. 391-403

34.Энергоэффективность комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками в экстрактивной ректификации смеси метилацетат - хлороформ в зависимости от применяемого экстрактивного агента. // Вестник МИТХТ. 2013. Т. 8. № 2. С. 18-25.

35.Kiss A.A., Ignat. R.M. Innovative single-step bioethanol dehydration in an extractive dividing-wall column // Sep. Purif. Tech. 2012. V. 98. P. 290-297

36.Guanghong Li, Peng Bai. New operation strategy for separation of ethanol-water by extractive distillation // Ind. Chem. Eng. Res. 2012. V. 51. P. 2723-2729.

37.Hernandez S. Analysis of energy-efficient complex distillation options to purify bioethanol // Chem. Eng. Technol. 2008. V. 31. № 4. P. 597-603.

38. Пирог Л.А. Оценка эффективности агентов при разделении неидеальных смесей экстрактивной ректификацией. Дис. канд. техн. наук. - М: МИТХТ, 1987. - 204 с.

39.Хассиба Б. Закономерности разделения азеотропных смесей в присутствии селективных разделяющих агентов. Дис. канд. техн. наук. - М: МИТХТ, 2002. - 185 с.

40.Рудаков Д.Г. Разработка энергосберегающих схем экстрактивной ректификации смесей спиртов и их ацетатов. Дисс. канд. техн. наук. - М. МИТХТ, 2013. 197 с.

41.Иванова Л.В., Тимошенко А.В. Тимофеев В.С. Синтез схем экстрактивной ректификации азеотропных смесей // Теор. основы хим. технологии. 2005. Т. 39. № 1. С. 19-26.

42. Иванова Л.В. Разработка термодинамически эффективных схем ректификации многокомпонентных промышленных смесей. Дис. канд. техн. наук. - М., 2005. 166 с.

43.You, X., Rodriguez-Donis, I., Gerbaud, V. Improved design and efficiency of the extractive distillation process for acetone-methanol with water. // Ind. Eng. Chem. Res. 2015. V. 54. № 1. P. 491-501.

44.Skiborowski, M., Rautenberg, M., Marquardt, W. A hybrid evolutionary-deterministic optimization approach for conceptual design. // Ind. Eng. Chem. Res. 2015. V. 51. № 41. P. 10054-10072.

45.Luyben, W.L. Distillation column pressure selection. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 168. P. 62-67.

46.Li, L., Guo, L., Tu, Y., Yu, N., Sun, L., Tian, Y., Li, Q. Comparison of different extractive distillation processes for 2-methoxyethanol/toluene separation: design and control. // Comput. Chem. Eng. 2017. V. 99. P. 117-134.

47.You X., Gu J., Peng C., Rodriguez-Donis I., Liu H. Optimal design of extractive distillation for acetic acid dehydration with N-methyl acetamide. // Chem. Eng. Process.: Process Intensif. 2017. V. 120. P. 301-316

48.Zhang X., Li X., Li G., Zhu Z., Wang Y., Xu D. Determination of an optimum entrainer for extractive distillation based on an isovolatility curve at different pressures. // Sep. Purif. Technol. 2018. V. 201. P. 79-95

49.Luyben W.L. Control of heat-integrated extractive distillation processes. // Comput. Chem. Eng. 2018. V. 111. P. 267-277

50.Tiverios P.G., van Brunt V. Extractive distillation solvent characterization and shortcut design procedure for methylcyclohexane-toluene mixtures. // Ind. Eng. Chem. Res. 2000. V. 39. P. 1614-1623

51.Palacios-Bereche R., Ensinas A.V., Modesto M., Nebra S.A. Double-effect distillation and thermal integration applied to the ethanol production process. // Energy. 2015. V. 82. P. 512-523

52.You, X., Rodriguez-Donis, I., Gerbaud, V. Extractive distillation process optimisation of the 1.0-1a class system, acetone-methanol with water. // Comput. Aided Chem. Eng. 2014. V. 33. P. 1315-1320

53.Luo H., Liang K., Li W., Li Y., Xia M., Xu C. Comparison of pressure-swing distillation and extractive distillation methods for isopropyl alcohol/diisopropyl

ether separation. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. № 39. P. 15167-15182

54.Benedict W. Multistage separation processes // Chem. Eng. Progr. 1947. V.43. №.2. P.41-60.

55.Haselden G. An approach to minimum power consumption in low temperature gas separation // Trans. Inst. Chem. Engrs. 1958. V.36, №.3, P.123-132.

56.Петлюк Ф.Б. Некоторые задачи оптимизации ректификационных процессов и установок. Дисс. канд. техн. наук. - М: МИТХТ, 1965.

57.Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Многокомпонентная ректификация, теория и расчет. - М.: Химия, 1983. - 304 с.

58.Петлюк Ф.Б., Платонов B.M., Славинский Д.М. Термодинамически оптимальный способ разделения многокомпонентных смесей // Химическая промышленность. 1965. №3. C. 206-211.

59. Тимошенко А.В., Паткина О.Д., Серафимов Л.А. Синтез технологических схем ректификации, включающих сложные колонны // Хим. технология. 2001. № 6. С. 36-43.

60.Тимошенко А.В., Серафимов Л.А. Стратегия синтеза множества схем необратимой ректификации зеотропных смесей. // Теор. основы хим. технологии. 2001. Т. 35. № 6. С. 603-609.

61. Анохина Е.А., Панкова И.А., Тимошенко А.В. Исследование эффективности применения сложных колонн с боковой укрепляющей секцией для экстрактивной ректификации смеси ацетон- метанол различного исходного состава // Хим. промышленность сегодня. 2009. № 3. С. 44-49.

62. Анохина Е.А., Рудаков Д.Г. , Тимошенко А.В. Энергетическая эффективность экстрактивной ректификации смеси изобутиловый спирт -изобутилацетат в зависимости от состава питания // Хим. технология. 2010. № 9. С. 549-556.

63.Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Иванова Л.В. Комплексы экстрактивной ректификации, включающие сложные колонны с частично связанными тепловыми и материальными потоками // Теор. основы хим. технологии. 2005. Т. 39. № 5. С. 491-498.

64.Тимошенко А.В., Моргунов А.В., Анохина Е.А. Синтез схем экстрактивной ректификации азеотропных смесей в комплексах колонн с частично связанными тепловыми и материальными потоками // Теор. основы хим. технологии. 2007. Т. 41. № 6. С. 649-654.

65.Анохина Е.А., Тимошенко А.В., Григорьева А.А. Способ обезвоживания этанола экстрактивной ректификацией с этиленгликолем: пат. 2454261 Российская Федерация. № 2009118124; заявл. 14.05.2009; опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18, 5 с.

66.Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Тимофеев В.С. Способ разделения смеси ацетон хлороформ азеотропного состава экстрактивной ректификацией : пат. 2207896 Российская Федерация. № 2002107039; заявл. 21.03.2002; опубл.10.07.2003, Бюл. № 19. 4 с.

67.Brito R.R., Maciel M.R.W., Meirelles A.A. New extractive distillation configuration for separating binary azeotropic mixtures // Materials of the First European Congress on Chemical Engineering. - Florence, Italy. May 4-7, 1997. V. 2. P. 1333-1336.

68. Hernández S. Analysis of energy-efficient complex distillation options to purify bioethanol // Chem. Eng. Technol. 2008. V. 31. № 4. P. 597-603

69.Wang S.J., Huang H.P., Yu C.C. Plantwide design of transesterification reactive distillation to co-generate ethyl acetate and «-butanol // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. V. 49. № 2. Р. 750-760

70. Долматов Б.Б. Области оптимальности исходных составов при экстрактивной ректификации. Дисс. канд. техн. наук. - М: МИТХТ, 2009. -205 с.

71.Рудаков Д.Г., Анохина Е.А., Тимошенко А.В. Энергоэффективность комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками в экстрактивной ректификации // Хим. технология. 2013. Т. 14. № 3. С. 163171.

72.Анохина Е.А., Долматов Б.Б., Тимошенко А.В. Энергетическая эффективность экстрактивной ректификации смеси ацетон-хлороформ в

73.Анохина Е.А., Тимошенко А.В., Новикова Е.Н. Влияние состава исходной смеси на энергетическую эффективность комплексов со связанными тепловыми и материальными потоками в экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт-аллилацетат // Материалы конф. РХТУ им. Д.И. Менделеева «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности». Москва, 2006. С. 41-42.

74. Анохина Е.А., Сидорова Ю.И., Тимошенко А.В. Экстрактивная ректификация смеси ацетон - метанол с водой в комплексе с частично связанными тепловыми и материальными потоками // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 5. С. 118-124

75.Анохина Е.А., Рудаков Д.Г., Тимошенко А.В. Экстрактивная ректификация смеси изобутиловый спирт - изобутилацетат с диметилформамидом // Хим. технология. 2011. Т. 12. № 10. С. 627-633

76.Анохина Е.А., Шлейникова Е.Л., Тимошенко А.В. Энергоэффективность комплексов с частично связанными тепловыми и материальными потоками в экстрактивной ректификации смеси метилацетат - хлороформ в зависимости от применяемого экстрактивного агента // Вестник МИТХТ. 2013. Т. 8. № 2. С. 18-25.

77.Anokhina E., Timoshenko A. Criterion of the energy effectiveness of extractive distillation in the partially thermally coupled columns // Chem. Eng. Res. Des. 2015. V. 99. P. 165-175.

78.Hernandez S., Segovia-Hernandez J.G., Rico-Ramirez V. Thermodynamically equivalent distillation schemes to the Petlyuk column for ternary mixtures // Energy. 2006. V. 31 №12. P. 2176-2183.

79.Qian X., Huang K., Chen H., Yuan Y., Zhang L., Wang S. Intensifying Kaibel dividing-wall column via vapor recompression heat pump // Chem. Eng. Res. Des. 2019. V. 142. P. 195-203.

80.Wang X., Yu X., Xie L., Li M., Zhang Y. Energy-saving columns: Design and control of a Kaibel and a multi-sidestream column for separating hydrocarbon mixture // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2018. V. 133. P. 66-82.

81.Lopez-Saucedo E.S., Chen Q., Grossmann I.E., Caballero J.A. Kaibel Column: Modeling and Optimization // Comput. Aided Chem. Eng. 2018. V. 44. P. 11831188.

82.Tututi-Avila S., Domínguez-Díaz L.A., Medina-Herrera N. Jiménez-Gutiérrez A., Hahn J. Dividing-wall columns: Design and control of a Kaibel and a satellite distillation column for BTX separation // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2017. V. 114. P. 1-15

83.Olujic Z., Jödecke M., Shilkin A., Schuch G., Kaibel B. Equipment improvement trends in distillation // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2009. V. 48. № 6. P. 1089-1104.

84.Dejanovica I., Matijasevica L., Olujicb Z. Dividing wall column application for platformate splitter - A case study // Comput. Aided Chem. Eng. 2010. V.28. P. 655-660.

85.Patrascu, I., Bildea, C.S., Kiss, A.A. Dynamics and control of a heat pump assisted azeotropic dividing-wall column (HP-A-DWC) for biobutanol purification // Comput. Aided Chem. Eng. V. 46. 2019. P. 1339-1344.

86.Massimiliano E., Giuseppe T., Ben-Guang R., Daniele D., Ilkka T. Energy saving and capital cost evaluation in distillation column sequences with a divided wall column // Chem. Eng. Res. Des. 2009. V. 87. № 12. P. 1649-1657.

87.Fang J., Zhao H., Qi J., Li C., Qi J., Guo J. Energy conserving effects of dividing wall column // Chin. J. Chem. Eng. 2015. V. 23. № 6. P. 934-940.

88.Song E., Wang E. Design of a Dividing-Wall Column Considering its Multiple Steady State Characteristic // Chem. Eng. Technol. 2018. V. 41. № 3. P. 517-523.

89.Wu S., Guo K., Liu C., Qi W., Zhang T., Liu H. Design and control for a dividing-wall column with a partial condenser for pretreating an industrial multi-component reformed gasoline mixture // Can. J. Chem. Eng. 2018. V. 96. № 11. P. 2431-2442.

90.Ge X., Liu B., Yuan X., Liu B. Simplifying and synthesizing practical four-product dividing wall column configurations // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V. 125. P. 433-448.

91.Jia S., Qian X., Yuan X. Optimal design for dividing wall column using support vector machine and particle swarm optimization // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V. 125. P. 422-432.

92.Luo J., Xu C., Zhang Y., Yan K., Zhu J. A steady-state analysis method for optimal operation of dividing-wall column // Comput. Chem. Eng. 2018. V. 119. P. 112-127.

93.Ge X., Liu B., Liu B., Wang H., Yuan X. Investigation of the operability for four-product dividing wall column with two partition walls // Chin. J. Chem. Eng. 2018. V. 26. № 8. P. 1670-1676.

94.Kalita R., Gentry J.C. Dividing wall columns in operation // Chem. Eng. Trans. 2018. V. 69. P. 547-552.

95.Kang K.J., Harvianto G.R., Lee M. Hydraulic Driven Active Vapor Distributor for Enhancing Operability of a Dividing Wall Column // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. V. 56. № 22. P. 6493-6498.

96.Harvianto G.R., Kim K.H., Kang K.J., Lee M. Optimal operation of dividing wall column using enhanced active vapor distributor // Chem. Eng. Res. Des. 2019. V. 144. P. 512-519.

97.Zhang H., Ye Q., Qin J., Xu H., Li N. Design and Control of Extractive Dividing-Wall Column for Separating Ethyl Acetate-Isopropyl Alcohol Mixture. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. № 3. P. 1189-1205

98.Sun L., Wang Q., Li L., Zhai J., Liu Y. Design and Control of Extractive Dividing Wall Column for Separating Benzene/Cyclohexane Mixtures. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. № 19. P. 8120-8131 99.Tavan Y., Shahhosseini S., Hosseini S.H. Design and simulation of ethane recovery process in an extractive dividing wall column. // J. Clean. Prod. 2014. V. 72. P. 222-229

100. Kiss A. A., Suszwalak D. J. P. C., Enhanced bioethanol dehydration by extractive and azeotropic distillation in dividing-wall columns // Separation and Purification Technology. 2012. V. 86. P. 70-78

101. Tututi-Avila S., Jimenez-Gutierrez A., Hahn J. Control analysis of an extractive dividing-wall column used for ethanol dehydration. // Chem. Eng. Process. 2014. V. 82. P. 88-100

102. Luyben W.L. Vapor split manipulation in extractive divided-wall distillation columns // Chem. Eng. Process.: Process Intensif. 2018. V. 126. P. 132-140.

103. Гельперин Н.И. Тепловой насос. - Л.: Госнаучтехиздат, 1931. - 152 с.

104. Thomson W. On the economy of the heating or cooling of building by means of currents of air // Proc. Glasgow Phil. Soc. 1852. V. 111. Р. 666-675.

105. Рей Д.А., Макмайкл Д. Тепловые насосы. - М.: Энергоиздат, 1982. -224 с.

106. Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. - М.: Энергоиздат, 1989. - 128 с.

107. Михайлов М.В. Разработка энергосберегающих вариантов разделения смесей путем сочетания процессов ректификации и фракционной кристаллизации, дисс. канд. техн. наук, М:РТУ МИРЭА, 2019 - 180 c.

108. Kiss A.A, Ferreira C.A. Heat Pumps in Chemical Process Industry. - CRC Press, 2016. - 442 p.

109. Kiss A.A, Advanced Distillation Technologies: Design, Control and Applications. - Wiley-Blackwell, 2013. - 397 p.

110. Null, H.R. Heat pumps in distillation.// Chem. Eng. Prog. 1976. V. 72. № 7. P. 58-64

111. Pons M. Global analysis of refrigerative adsorption cycles with thermal regeneration (non-uniform temperature) // Int. J. Refrigeration. 1997. № 6. P. 411-420.

112. Shibata Takayuki, Kyaw Kyuaw Study of CO2 adsorptivity of adsorbents under high temperature and pressure for inorganic oxide - CO2 chemical heat pump. // J. Chem. Eng. Jap. 1996. № 5. P. 830-838.

113. Ring, Terry A., Dirksen, James A., Absorption heat pumps having improved efficiency using a crystallization-inhibiting additive. - University of Utah, 2008. - 136 р.

114. Winnington T.L., Green R.J. Р. Lorton R., Uselton R.B. Heat pumps: пат. 6263682 США №09/525762, заяв. 14.03.2000, опубл. 24.06.2001.

115. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. - Л.: Наука, 1967. - 282 с.

116. Морозюк Т.В. Теория холодильных машин и тепловых насосов. -Одесса: Студия «Негоциант», 2006. - 712 с.

117. Горштейн Г.И. Циклы многократной кристаллизации // Труды ИРЕА. 1951. Вып. 20. С. 96-109.

118. А. Власов, И. Перельмитер. Выпаривание с применением теплового насоса. // Химическое машиностроение. 1933. № 10, 27.

119. Захаров М.К., Носов Г.А., Айнштейн В.Г. Тепловые насосы в тепло- и массообменных процессах. // Химическая технология. 2001. № 10. С. 38-47.

120. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. Компенсирующий тепловой насос в химико-технологических процессах. // Химическая промышленность. 2000. № 9. С. 454-462.

121. Захаров М.К., Носов Г.А., Мясоеденков В.М. Применение тепловых насосов в процессах химической технологии. // Учёные записки МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2002. Вып.6. С. 55-63.

122. Бельская В.И. Разработка энергосберегающих вариантов выпарной кристаллизации. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2013, - 166 с.

123. Eisa M.A.R., Best R., Diggory P.J., Holland F.A. Heat pump assisted distillation. V: A feasibility study on absorption heat pump assisted distillation systems. // Int. J. EnergyRes. 1987. V. 11. №2. P. 179-191.

124. Жильцов В.С. Разделение эвтектикообразующих смесей сочетанием дистилляции и фракционной кристаллизации с использованием тепловых насосов. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 2017. - 200 с.

125. Носов Г.А., Бельская В.И., Жильцов В.С. Разделение смесей путем сочетания процессов кристаллизации и непрерывной дистилляции с использованием тепловых насосов // Вестник МИТХТ. 2014. Т. 9. № 3. С. 31-35.

126. Richterova. Application of heat pump in rectification decreases energy consumption in the chemical industry. // Energy Conversion and Management, 1991. V. 32. № 6. P. 519-528.

127. Wang P., Xie C., Xu S., Ge Y. Study of Direct Compression Heat Pump Energy-saving Technology. // Procedia Environmental Sciences. 2011 International Conference of Environmental Science and Engineering, 2012, V.12, part A, P. 394-399.

128. Карасев В.В. Разделение бинарных смесей методом сочетания процессов кристаллизации и ректификации. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ. 1977. - 200 с.

129. Баншац Р.Ш. Разделение бинарных неидеальных смесей путем сочетания процессов ректификации и фракционной кристаллизации. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ. 1985. - 192 с.

130. Носов Г.А., Михайлов М.В., Абсаттаров А.И. Разделение смесей путем сочетания процессов ректификации и фракционной кристаллизации // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 3. С. 44-51.

131. Лебедев Ю.Н., Александров И.А., Зайцева Т.М. Ректификация смесей близкокипящих компонентов с использованием тепловых насосов // Химия и технол. топлив и масел. 2010. № 4. C. 10-13.

132. Ghazal K., Majid A., Heidari S. H., Reza S. G. Distillation column controllability analysis through heat pump integration // Chem. Eng. & Process. 2015. V. 97. P. 23-37.

133. Yuliang L., Jian Z., Lumin L., Lanyi S., Cheng Z. Heat pump assisted reactive and azeotropic distillations in dividing wall columns // Chem. Eng. & Process. 2015. V. 95. P. 289-301.

134. Van Duc L.N., Moonyong L. A hybrid technology combining heat pump and thermally coupled distillation sequence for retrofit and debottlenecking // Energy. 2015. V. 81. P. 103-110

135. Yus D.C., Le Quang M., Mohd Shariq K., Kee-Kahb K., Alireza B., Moonyong L. Optimal design of advanced distillation configuration for enhanced energy efficiency of waste solvent recovery process in semiconductor industry // Energy Conversion and Management. 2015. V. 102. P. 92-103.

136. Хоменков А.С., Ильина С.И. Энергосбережение в процессах ректификации с применением тепловых насосов // Успехи в химии и хим. технол. 2017. Т. 31. № 5. С. 17-19.

137. Разумовский Г.Н., Селиваненко И.Л. Применение компрессионного теплового насоса для рекуперации энергии в процессе ректификации воды под вакуумом // Хим. пром. сегодня. 2017. № 2. C. 17-26.

138. Kiss A.A., Olujic Z. A review on process intensification ininternally heat-integrated distillation columns. // Chem. Eng.Process.: Process Intensif. 2014. V. 86. P. 125-144.

139. Павлов С.Ю. Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука. - Л.: Химия, 1987. 232 с.

140. Diez, E., Langston, P., Ovejero, G., Romero, M.D. Economic feasibility of heat pumps in distillation to reduce energy use. // Appl. Thermal Eng. 2009. V. 29. № 5. P. 1216-1223.

141. Modla, G., Lang, P.. Heat pump systems with mechanicalcompression for batch distillation. // Energy. 2013. V. 62. P. 403-417.

142. Flegiel, F., Sharma, S., Rangaiah, G.P. Development and multiobjective optimization of improved cumene production processes. // Mater. Manuf. Processes. 2015. V. 30. № 4. P. 444-457.

143. Jansens J., Olujic Z. Development of Heat Integrated Disstillation Column (HIDiC)// Final report of EET Project. Delft University of Technology, 2006. -28 p.

144. Haselden G.G. Distillation Processes and Apparatus. пат. 4025398 США №5/560812, заяв. 21.03.1975, опубл. 23.05.1977

145. Seader G.D. . Continuous Distillation Apparatus and Method. пат. 4234391 США. №5/950969, заяв. 13.10.1978, опубл. 18.11.1980

146. Govid R. Distillation Column and Processes. пат. 4615770 США. №6/705413, заяв. 26.02.1985, опубл. 07.10.1986

147. Nakaiwa M., Huang K., Endo A., Ohmori T., Akiya T., Takamatsu T. Internally Heat-Integrated Distillation Columns: A Review. // Chem Eng Res. Des. 2003. V. 81. № 1. P. 162-177.

148. Horiuchi K., Yanagimoto K., Kataoka K., Nakaiwa M., Iwakabe, K., Matsuda K. Energy saving characteristics of the internally heat integrated distillation column (HIDiC) pilot plant for multicomponent petroleum distillation // Journal of Chemical Engineering of Japan. 2008. V. 41. P.771-778.

149. Luo, H., Bildea, C.S., Kiss, A.A. Novel Heat-pump-assisted extractive distillation for bioethanol purification. // Ind. Eng.Chem. Res. 2015. V. 54. P. 2208-2213

150. Patraçcu I.,Bildea C.S., Kiss A.A, Dynamics and control of a heat pump assisted extractive dividing-wall column for bioethanol dehydration, Chemical Engineering Research and Design. 2017. V.119. P. 66-74

151. Анохина Е.А., К. Кардона, Ю.А. Писаренко, О.И. Скасонова, В.Н. Пономарев. Основные этапы разработки совмещенных процессов на примере НСРПП получения аллилового спирта бутанолизом аллилацетата Часть 2. Разделение азеотропной смеси, отводимой из реакционно-ректификационной колонны синтеза аллилового спирта. // Хим. пром. 1996. №11. С. 689-693

152. Monton J.B., Munoz R., Burguet M.C., de la Torre J. Isobaric vapor-liquid equilibria for the binary systems isobutylalcohol + isobutyl acetate andtert-butyl alcohol + tert-butylacetate at 20 and 101.3 kPa // Fluid Phase Equilibria. 2005. V. 227. P. 19-25

153. Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Рудаков Д.Г., Тимофеев В.С., Тациевская Г.И., Матюшенкова Ю.В. Энергосбережение в ректификации с использованием комплексов со связанными потоками.// Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 4. С. 28-39

154. Синегуб В.В. Разработка технологии получения аллилового спирта из аллилацетата в непрерывном совмещенном реакционно-ректификационном процессе. - Дисс. канд. техн. наук. - М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1993.

155. Анохина Е.А. Разработка энергосберегающих технологий экстрактивной ректификации, включающих сложные колонны с боковой секцией. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 2004.

156. Захаров М.К. Энергосберегающая ректификация. Учебное пособие. -СПб: Издательство «Лань», 2018. - 252 с.

157. Plesu V., Bonet-Ruiz A. E., Bonet J., Llorens J. Simple equation for suitability of heat pump use in distillation. // Comput. Aided Chem. Eng. 2014. V. 33. P. 1327-1332

158. Shi L., Huang K., Wang S., Yu J., Yuan Y., Chen H., Wong D.S.H. Application of Vapor Recompression to Heterogeneous Azeotropic Dividing-Wall Distillation Columns. // Ind. Eng. Chem. Res. 2015. V. 54. № 46. P. 1159211609.

159. Patraçcu I., Bildea C.S., Kiss A.A. Eco-efficient Downstream Processing of Biobutanol by Enhanced Process Intensification and Integration. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2018. V. 6. № 4. P. 5452-5461.

160. Shi P., Zhang Q., Zeng A., Ma Y., Yuan X. Eco-efficient vapor recompression-assisted pressure-swing distillation process for the separation of a maximum-boiling azeotrope. // Energy. 2020. V. 196. №1. P. 117095.

161. Носов Г.А., Михайлов М.В. Перспективы применения тепловых насосов при проведении комбинированных массообменных процессов. Тонкие химические технологии. 2018 Т. 13 №1 С. 55-65.

162. Aurangzeb Mb., Jana A.K. Vapor recompression with interreboiler in a ternary dividing wall column: Improving energy efficiency and savings, and economic performance // Applied Thermal Engineering, 2018, V. 147, P. 10091023

163. Chew, J.M., Reddy, C.C.S., Rangaiah, G.P., 2014. Improving energy efficiency of dividing-wall columns using heat pumps, organic rankine cycle and kalina cycle. // Chem. Eng. Process.: Process Intensif. V. 76. P. 45-59.

164. Batista E., Meirelles A. Simulation and Thermal Integration SRV in Extractive Distillation Column. // J. Chem. Eng. Jpn. 1997. V. 30. № 1. P. 45-51

Приложение

Таблица П.1 - Проверка адекватности описания ПЖР для системы ИБС-ИБА по

параметрам, приведенным в [10]

Хэксп, мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп, °С Yрасч, мол.д. Трасч, °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0.00 0.00 116.90 0.00 116.40 0.00 0.50 - -

0.05 0.09 115.48 0.09 115.06 0.01 0.42 7.61 0.36

0.10 0.17 114.28 0.16 113.89 0.01 0.39 5.13 0.34

0.17 0.25 113.10 0.26 112.50 0.00 0.60 1.60 0.53

0.24 0.32 112.07 0.34 111.35 0.01 0.72 4.45 0.64

0.28 0.38 111.38 0.38 110.79 0.00 0.59 0.48 0.53

0.33 0.42 110.75 0.43 110.17 0.01 0.58 2.43 0.53

0.39 0.47 110.10 0.48 109.53 0.01 0.57 1.26 0.52

0.44 0.52 109.68 0.52 109.07 0.01 0.61 1.20 0.55

0.48 0.55 109.26 0.55 108.75 0.00 0.51 0.30 0.46

0.54 0.60 108.93 0.60 108.35 0.00 0.58 0.01 0.53

0.58 0.64 108.64 0.63 108.12 0.01 0.52 1.12 0.48

0.63 0.68 108.36 0.67 107.88 0.01 0.48 1.14 0.44

0.68 0.71 108.16 0.71 107.69 0.00 0.47 0.44 0.43

0.72 0.75 108.00 0.74 107.57 0.01 0.43 1.04 0.40

0.76 0.78 107.88 0.77 107.49 0.01 0.39 0.73 0.37

0.81 0.82 107.80 0.81 107.42 0.00 0.38 0.37 0.35

0.85 0.86 107.76 0.85 107.40 0.01 0.36 0.84 0.33

0.89 0.89 107.76 0.89 107.42 0.00 0.34 0.40 0.31

0.92 0.92 107.80 0.92 107.46 0.01 0.34 0.61 0.31

0.96 0.95 107.86 0.96 107.55 0.00 0.31 0.44 0.29

1.00 1.00 108.09 1.00 107.68 0.00 0.41 - -

Сред.знач. 0.01 0.48 1.58 0.44

ИБА по параметрам ^ из базы ^ данных программного комплекса

Хэксп, мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп, °С Yрасч, мол.д. Трасч, °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0 0 116.90 0.00 116.39 0.00 0.51 - -

0.05 0.09 115.48 0.09 115.07 0.00 0.41 5.44 0.35

0.1 0.17 114.28 0.16 113.93 0.01 0.35 5.80 0.30

0.17 0.25 113.10 0.25 112.58 0.00 0.52 0.82 0.46

0.24 0.32 112.07 0.33 111.46 0.01 0.61 3.84 0.54

0.28 0.38 111.38 0.37 110.91 0.01 0.47 1.56 0.42

0.33 0.42 110.75 0.42 110.30 0.00 0.45 0.71 0.41

0.39 0.47 110.10 0.48 109.66 0.01 0.44 1.64 0.40

0.44 0.52 109.68 0.52 109.21 0.00 0.47 0.16 0.43

0.48 0.55 109.26 0.55 108.89 0.00 0.37 0.73 0.34

0.54 0.6 108.93 0.60 108.48 0.00 0.45 0.38 0.42

0.58 0.64 108.64 0.63 108.24 0.01 0.40 0.97 0.37

0.63 0.68 108.36 0.67 107.99 0.01 0.37 1.06 0.34

0.68 0.71 108.16 0.71 107.79 0.00 0.37 0.26 0.34

0.72 0.75 108.00 0.74 107.66 0.01 0.34 0.88 0.31

0.76 0.78 107.88 0.78 107.56 0.00 0.32 0.57 0.29

0.81 0.82 107.80 0.82 107.48 0.00 0.32 0.36 0.30

0.85 0.86 107.76 0.85 107.45 0.01 0.31 0.97 0.29

0.89 0.89 107.76 0.89 107.46 0.00 0.31 0.23 0.28

0.92 0.92 107.80 0.92 107.48 0.00 0.32 0.39 0.29

0.96 0.95 107.86 0.96 107.55 0.01 0.31 0.71 0.28

1 1 108.09 1.00 107.67 0.00 0.42 - -

Сред.знач. 0.00 0.40 1.37 0.36

Хэксп? мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп? °С Yрасч, мол.д. Трасч? °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0 0 145.69 0 144.9 0 0.77 - -

0.033 0.12 142.26 0.11 141.8 0.009 0.41 7.44 0.29

0.082 0.27 138.13 0.25 137.7 0.022 0.41 8.14 0.29

0.125 0.363 134.58 0.35 134.5 0.017 0.08 4.67 0.06

0.191 0.485 130.29 0.47 130.2 0.019 0.09 3.92 0.07

0.225 0.532 128.48 0.52 128.2 0.015 0.24 2.91 0.18

0.283 0.599 125.52 0.59 125.3 0.010 0.25 1.61 0.20

0.339 0.653 123.18 0.65 122.8 0.006 0.41 0.90 0.33

0.399 0.705 120.85 0.7 120.4 0.006 0.41 0.89 0.34

0.445 0.738 119.19 0.73 118.9 0.005 0.33 0.72 0.28

0.505 0.777 117.37 0.77 117.0 0.006 0.34 0.73 0.29

0.579 0.814 115.41 0.81 115.1 0.002 0.34 0.21 0.30

0.634 0.842 114.09 0.84 113.8 0.003 0.30 0.32 0.26

0.686 0.865 112.96 0.86 112.7 0.002 0.26 0.25 0.23

0.74 0.889 111.9 0.89 111.7 0.003 0.23 0.34 0.21

0.79 0.91 110.98 0.91 110.8 0.003 0.19 0.36 0.17

0.842 0.931 110.1 0.93 109.9 0.003 0.16 0.30 0.14

0.888 0.951 109.34 0.95 109.2 0.003 0.10 0.36 0.09

0.932 0.97 108.69 0.97 108.6 0.003 0.09 0.32 0.08

0.97 0.987 108.15 0.98 108.1 0.002 0.08 0.22 0.07

1 1 108.09 1 107.7 0 0.42 - -

Сред. знач. 0.01 0.28 1.82 0.2

Хэксп, мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп, °С Yрасч, мол.д. Трасч, °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0 0 145.69 0 144.92 0 0.77

0.046 0.095 144.1 0.088 143.26 0.007 0.84 6.89 0.59

0.082 0.163 142.82 0.154 141.96 0.009 0.86 5.57 0.60

0.134 0.256 140.8 0.243 140.10 0.013 0.70 5.26 0.50

0.187 0.346 138.78 0.326 138.24 0.020 0.55 5.86 0.39

0.264 0.445 136.16 0.434 135.61 0.011 0.55 2.39 0.40

0.331 0.531 133.82 0.518 133.43 0.013 0.39 2.44 0.29

0.374 0.576 132.44 0.567 132.08 0.009 0.37 1.57 0.28

0.408 0.616 131.48 0.603 131.03 0.013 0.45 2.08 0.34

0.468 0.67 129.78 0.662 129.26 0.008 0.52 1.16 0.40

0.53 0.719 128.11 0.717 127.50 0.002 0.61 0.23 0.48

0.573 0.756 126.86 0.752 126.33 0.004 0.53 0.46 0.42

0.621 0.795 125.54 0.789 125.06 0.006 0.48 0.76 0.38

0.71 0.853 123.26 0.849 122.82 0.003 0.44 0.39 0.35

0.763 0.884 121.96 0.882 121.56 0.002 0.41 0.21 0.33

0.816 0.914 120.74 0.912 120.33 0.002 0.41 0.20 0.34

0.859 0.936 119.76 0.934 119.37 0.001 0.39 0.13 0.33

0.905 0.958 118.74 0.958 118.37 0.000 0.37 0.05 0.31

0.944 0.976 117.85 0.976 117.54 0.000 0.31 0.03 0.26

0.978 0.991 117.16 0.991 116.84 0.000 0.32 0.03 0.27

1 1 116.9 1 116.39 0 0.51

Сред. знач. 0.006 0.51 1.88 0.38

ДМФА по параметрам, приведенным _ в [75].

Хэксп, мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп, °С Yрасч, мол.д. Трасч, °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0 0 152.48 0 151.76 0 0.72

0.057 0.149 148.8 0.141 148.30 0.008 0.50 5.67 0.33

0.104 0.258 145.3 0.246 145.47 0.012 0.17 4.83 0.12

0.164 0.385 141.83 0.365 141.93 0.020 0.10 5.09 0.07

0.226 0.49 138.5 0.473 138.37 0.017 0.13 3.41 0.09

0.275 0.567 135.84 0.548 135.66 0.019 0.19 3.36 0.14

0.328 0.639 132.77 0.619 132.83 0.020 0.06 3.13 0.04

0.385 0.705 130.13 0.685 129.91 0.020 0.22 2.79 0.17

0.446 0.758 127.43 0.746 126.96 0.012 0.47 1.58 0.37

0.494 0.8 124.96 0.787 124.75 0.013 0.21 1.59 0.17

0.544 0.836 122.8 0.825 122.56 0.011 0.24 1.35 0.19

0.602 0.864 120.82 0.862 120.16 0.002 0.66 0.22 0.54

0.654 0.891 118.71 0.891 118.14 0.000 0.57 0.03 0.48

0.709 0.924 116.11 0.917 116.14 0.007 0.03 0.80 0.02

0.759 0.941 114.54 0.937 114.43 0.004 0.11 0.45 0.10

0.808 0.956 112.82 0.954 112.86 0.002 0.04 0.24 0.04

0.851 0.969 111.49 0.967 111.57 0.002 0.08 0.24 0.07

0.895 0.979 110.05 0.978 110.32 0.001 0.27 0.08 0.25

0.937 0.988 108.91 0.988 109.21 0.000 0.30 0.01 0.27

1 1 107.94 1 107.67 0 0.27

Сред. Значение 0.00951 0.24 1.94 0.19

ДМФА по параметрам, приведенным _ в [75].

Хэксп? мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп? °С Yрасч, мол.д. Трасч? °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0 0 152.48 0 151.76 0 0.72

0.016 0.065 150.69 0.062 149.93 0.003 0.76 4.33 0.50

0.043 0.172 147.59 0.153 147.12 0.019 0.47 10.77 0.32

0.077 0.263 144.44 0.249 143.99 0.014 0.45 5.35 0.31

0.122 0.378 140.85 0.350 140.44 0.028 0.41 7.34 0.29

0.167 0.458 137.74 0.431 137.42 0.027 0.32 5.93 0.23

0.211 0.524 135.13 0.495 134.90 0.029 0.24 5.52 0.17

0.256 0.575 133.01 0.550 132.66 0.025 0.35 4.40 0.26

0.31 0.624 130.7 0.604 130.35 0.020 0.35 3.17 0.27

0.358 0.658 128.99 0.645 128.58 0.013 0.41 1.96 0.32

0.407 0.698 127.4 0.681 127.00 0.017 0.40 2.39 0.31

0.458 0.724 126.04 0.715 125.55 0.009 0.49 1.30 0.39

0.512 0.763 124.65 0.746 124.20 0.017 0.45 2.22 0.36

0.562 0.788 123.43 0.773 123.08 0.015 0.35 1.94 0.28

0.616 0.813 122.39 0.800 121.99 0.013 0.40 1.64 0.33

0.668 0.835 121.42 0.824 121.04 0.011 0.38 1.26 0.32

0.724 0.858 120.39 0.851 120.10 0.007 0.30 0.85 0.25

0.774 0.881 119.61 0.874 119.32 0.007 0.29 0.76 0.24

0.825 0.908 118.74 0.899 118.58 0.009 0.17 0.98 0.14

0.894 0.937 117.98 0.935 117.65 0.002 0.33 0.20 0.28

1 1 116.75 1 116.39 0 0.36

Сред. Значение 0.014 0.40 3.28 0.29

по параметрам, приведенным в [75].

Хэксп, мол.д. Yэксп, мол.д. Тэксп, °С Yрасч, мол.д. Трасч, °С мол.д. ДТ, °С ДY*, % ДТ*, %

0.046 0.07 95.9 0.07 95.84 0.000 0.06 0.00 0.06

0.05 0.069 95.9 0.073 95.79 0.004 0.11 5.80 0.11

0.149 0.175 96.6 0.184 94.92 0.009 1.68 5.14 1.74

0.22 0.24 95 0.247 94.59 0.007 0.41 2.92 0.43

0.265 0.263 95.2 0.282 94.48 0.019 0.72 7.22 0.76

0.5 0.415 96.2 0.44 94.82 0.025 1.38 6.02 1.43

0.646 0.51 97.4 0.542 95.83 0.032 1.57 6.27 1.61

0.948 0.886 102.2 0.889 101.81 0.003 0.39 0.34 0.38

0.949 0.865 102.1 0.891 101.85 0.026 0.25 3.01 0.24

Сред. Значение 0.013 0.73 4.08 0.75

т, с° Х1, мол.д. У1, мол.д К1 К2 а12

101,3 кПа

115.08 0.05 0.0851 1.7021 0.9631 1.7674

113.94 0.1 0.1601 1.6014 0.9332 1.7160

112.95 0.15 0.2271 1.5143 0.9092 1.6654

112.08 0.2 0.2877 1.4384 0.8904 1.6154

111.32 0.25 0.3430 1.3719 0.8760 1.5661

110.66 0.3 0.3940 1.3135 0.8657 1.5173

110.08 0.35 0.4417 1.2619 0.8590 1.4690

109.57 0.4 0.4865 1.2163 0.8558 1.4212

109.13 0.45 0.5292 1.1760 0.8560 1.3739

108.75 0.5 0.5703 1.1406 0.8594 1.3271

108.42 0.55 0.6102 1.1094 0.8662 1.2807

108.14 0.6 0.6494 1.0823 0.8765 1.2349

107.91 0.65 0.6884 1.0590 0.8903 1.1895

107.73 0.7 0.7276 1.0394 0.9081 1.1446

107.59 0.75 0.7675 1.0233 0.9301 1.1002

107.5 0.8 0.8086 1.0108 0.9568 1.0564

107.46 0.85 0.8517 1.0020 0.9888 1.0133

107.47 0.9 0.8973 0.9970 1.0271 0.9707

107.54 0.95 0.9464 0.9962 1.0724 0.9289

т, с° Х1, мол.д. У1, мол.д К1 К2 а12

202.6 кПа

139.46 0.05 0.0898 1.7953 0.9581 1.8737

137.91 0.1 0.1686 1.6855 0.9238 1.8245

136.56 0.15 0.2386 1.5904 0.8958 1.7754

135.37 0.2 0.3015 1.5074 0.8731 1.7264

134.31 0.25 0.3587 1.4346 0.8551 1.6777

133.38 0.3 0.4111 1.3705 0.8412 1.6291

132.56 0.35 0.4598 1.3137 0.8311 1.5808

131.82 0.4 0.5054 1.2635 0.8244 1.5326

131.17 0.45 0.5485 1.2189 0.8209 1.4847

130.60 0.5 0.5897 1.1793 0.8207 1.4370

130.09 0.55 0.6294 1.1444 0.8235 1.3896

129.64 0.6 0.6682 1.1136 0.8296 1.3424

129.25 0.65 0.7064 1.0868 0.8389 1.2955

128.91 0.7 0.7445 1.0636 0.8516 1.2489

128.62 0.75 0.7830 1.0440 0.8680 1.2027

128.39 0.8 0.8223 1.0279 0.8885 1.1569

128.21 0.85 0.8630 1.0153 0.9134 1.1115

128.08 0.9 0.9057 1.0063 0.9435 1.0666

128.01 0.95 0.9510 1.0011 0.9793 1.0222

303.9

155.50 0.05 0.0912 1.8232 0.9567 1.9058

153.69 0.1 0.1712 1.7124 0.9208 1.8596

152.10 0.15 0.2424 1.6160 0.8913 1.8130

150.70 0.2 0.3063 1.5316 0.8671 1.7663

149.45 0.25 0.3643 1.4573 0.8476 1.7194

148.34 0.3 0.4175 1.3917 0.8321 1.6724

147.36 0.35 0.4667 1.3335 0.8204 1.6253

146.47 0.4 0.5127 1.2818 0.8122 1.5782

145.69 0.45 0.5561 1.2358 0.8071 1.5311

144.98 0.5 0.5974 1.1949 0.8051 1.4841

144.35 0.55 0.6372 1.1586 0.8062 1.4371

143.79 0.6 0.6759 1.1265 0.8103 1.3902

143.30 0.65 0.7139 1.0983 0.8175 1.3435

142.86 0.7 0.7516 1.0738 0.8279 1.2969

142.48 0.75 0.7896 1.0527 0.8418 1.2506

142.16 0.8 0.8281 1.0352 0.8594 1.2045

141.89 0.85 0.8678 1.0210 0.8812 1.1587

141.68 0.9 0.9092 1.0103 0.9075 1.1132

141.53 0.95 0.9530 1.0032 0.9392 1.0682

т, с° Х1, мол.д. У1, мол.д К1 К2 а12

405,2 кПа

167.81 0.05 0.0914 1.8285 0.9564 1.9119

165.81 0.1 0.1719 1.7192 0.9201 1.8686

164.05 0.15 0.2436 1.6237 0.8899 1.8246

162.48 0.2 0.3080 1.5398 0.8650 1.7801

161.09 0.25 0.3664 1.4658 0.8447 1.7352

159.85 0.3 0.4200 1.4001 0.8285 1.6899

158.74 0.35 0.4696 1.3418 0.8160 1.6444

157.74 0.4 0.5159 1.2898 0.8068 1.5987

156.85 0.45 0.5596 1.2435 0.8008 1.5528

156.04 0.5 0.6011 1.2022 0.7978 1.5068

155.33 0.55 0.6410 1.1654 0.7978 1.4607