Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Определение размера колонны




Ориентировочный диаметр колонны определяют из уравнения объемного расхода:

, (15)

где V –объемный расход пара, м3/с;

n – скорость пара, отнесенная к полному поперечному сечению колонны, м/с.

 

Вследствие различия скоростей и расходов пара в колонне диаметры собой укрепляющей и исчерпывающей частей колонны различаются между собой. Поэтому рассчитываем диаметры для верхней и нижней частей колонны, а дальше выбираем стандартный аппарат одного диаметра по большему из рассчитанных значений и уточняем значения скоростей пара в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны.

Для расчета диаметра колонны необходимо рассчитать следующие параметры: средние мольные доли низкокипящего компонента в жидкости:

а) в верхней части колонны:

б) в нижней части:

 

Средние мольные доли низкокипящего компонента в паровой фазе рассчитываются по уравнениям (13) и (14) рабочих линий (при подаче в колонну острого пара) при средних значениях и для верхней и нижней частей колонны.

Средние температуры пара в верхней и в нижней частях колонны определяем по диаграмме t - x,y, построенной по точкам, данным в таблице №1, используя значения и (на линии конденсации).

Средние мольные массы пара для верхней и нижней частей колонны рассчитываются по следующим формулам:

где и - мольные массы низкокипящего компонента и высококипящего компонента.

Средние плотности пара в верхней ( и нижней ) частях колонны рассчитываются по уравнению Клайперона:

где То =273 К, а Р0 =760 мм.рт.ст. - параметры, соответствующие нормальным условиям; Тср=(tср+273) К - средняя температура пара в верхней и нижней частях колонны;

Р - рабочее давление в колонне, мм.рт.ст.

Данная колонна работает при атмосферном давлении, то мы можем принять Р=Р0.

 

Средние температуры жидкости в верхней и нижней частях колонны также определяем по t - x,y диаграмме по значениям и на линии кипения.

При и , применяя линейную интерполяцию определяем плотности воды , и плотности этилового спирта , .

Средние массовые доли низкокипящего компонента в жидкости определяются по следующим формулам:

а) в верхней части колонны


б) в нижней части колонны

 

Средние плотности жидкости в верхней и нижней частях колонны рассчитываются по следующим уравнениям:

а) в верхней части колонны

б) в нижней части колонны

 

Учитывая, что в нижней и верхней частях колонны >> , рекомендуемую скорость пара для обеих частей колонны рассчитывают по формуле:

где С – коэффициент, зависящий от конструкции тарелок, расстояния h между ними, рабочего давления в колонне и нагрузки колонны по жидкости, определяют по рис. 7.2. [3].

Расстояние h между тарелками выбираем по ГОСТу из табл. 14.14. [2].

Объемный расход проходящего по колонне, работающей при атмосферном давлении, пара при средней температуре в колонне =[( ]+273 К составит:

После расчета по уравнению (15) диаметров колонны для верхней и нижней частей по большему значению диаметра в соответствии с имеющимися нормалями [2,стр 211] выбираем тип колонны с . По выбранному диаметру уточняем значения скорости пара в колонне и выписываем основные конструктивные размеры колонны.

Высота тарельчатой части колонны (расстояние между верхней и нижней тарелками) равна:

где

n – общее число тарелок в колонне, рассчитанное в п.1.5.

Общая высота колонны:

, где

– высота нижней (кубовой) камеры;

– высота верхней (сепарационной) камеры.

Ориентировочно принимают:

Где - диметр аппарата выбранного по нормалям.

Расчёт:

Средняя массовая доля низкокипящего компонента в жидкости в верхней части колонны:

Средняя массовая доля низкокипящего компонента в жидкости в нижней части колонны:

Средняя мольная доля низкокипящего компонента в паровой фазе в верхней части колонны:

R - рабочее флегмовое число(определено при оптимизации процесса на ЭВМ)

Средняя мольная доля низкокипящего компонента в паровой фазе в нижней части колонны:

где R - рабочее флегмовое число(определено при оптимизации процесса на ЭВМ)

F – относительный (на 1 кмоль дистиллята) мольный расход питания (исходной смеси)

 

Средние температуры пара в верхней и в нижней частях колонны определяем по диаграмме t - x,y, построенной по точкам, данным в таблице №1, используя значения и (на линии конденсации).

Средняя мольная масса пара для верхней части колонны:

где и - мольные массы низкокипящего компонента и высококипящего компонента.

Средняя мольная масса пара для нижней части колонны:

Средняя плотность пара в верхней части колонны:

- средняя температура пара в верхней части колонны:

=(tср+273) К

Средняя плотность пара в нижней части колонны:

- средняя температура пара в нижней части колонны:

=(tср+273) К

94,25+273 367.25 К

Средние температуры жидкости в верхней и нижней частях колонны также определяем по t - x,y диаграмме по значениям и на линии кипения.

При и , применяя линейную интерполяцию, по табл.ХХХlХ [3] определяем плотности воды , ,а по табл.lV [3] плотности этилового спирта , .


Средняя массовая доля низкокипящего компонента в жидкости в верхней части колонны:

 

Средняя массовая доля низкокипящего компонента в жидкости в нижней части колонны:

Средняя плотность жидкости в верхней части колонны:

Средняя плотность жидкости в нижней части колонны:

Рекомендуемая скорость пара для верхней части колонны:

где С =0,028 - коэффициент, зависящий от конструкции тарелок. Расстояние между тарелками h=250

Скорость пара для нижней части колонны:

Объемный расход проходящего по колонне, работающей при атмосферном давлении, пара при средней температуре в колонне =[( ]+273 К составит:

=[( ]+273 К

=[(97,35+94,25)/2]+273

мольный расход дистиллята

мольная масса дистиллята

Диаметр для верхней части колонны:

Диаметр для нижней части колонны:

После расчета диаметров колонны для верхней и нижней частей по большему значению диаметра в соответствии с имеющимися нормалями [2,стр 211] выбираем тип колонны с .

Тип тарелки ТСК-Р (ОСТ 26-808-73)

Диаметр колонны

 

По выбранному диаметру уточняем значения скорости пара в колонне и выписываем основные конструктивные размеры колонны.

Высота тарельчатой части колонны (расстояние между верхней и нижней тарелками) равна:

где

n – общее число тарелок в колонне, рассчитанное в п.1.5.

Общая высота колонны:

, где

– высота нижней (кубовой) камеры;

– высота верхней (сепарационной) камеры.

Ориентировочно принимаем:

Где - диметр аппарата выбранного по нормалям.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-08-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 801 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2280 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.