Методика расчета ректификационной колонны
Интегральные уравнения массопереноса в тепло - и массообменных аппаратах для определения потоков компонентов, переносимых из одного фазового потока в другой, требуют определения ряда характеристик и коэффициентов. Суть инженерной методики расчета сводится к разработке приемов определения этих характеристик и коэффициентов, а также изложению последовательности выполнения расчетов.
Уравнение рабочей линии ректификационной колонны. Известно, что для построения рабочей линии процесса в массообменном аппарате необходимо воспользоваться уравнением материального баланса компонента, переносимого из одного фазового потока в другой.
Рассмотрим ректификационную колонну непрерывного действия при следующих исходных условиях:
1. Разделяемые компоненты обладают близкими теплотами испарения; следовательно, количество пара, сконденсировавшегося на тарелке, равно количеству образовавшегося пара, но с большим содержанием летучего компонента. Это означает, что в любом сечении колонны количество пара, проходящего в единицу времени, постоянно.
2. Жидкостные потоки, поступающие в колонну, имеют температуру, равную их температуре кипения при давлении в колонне.
3. Состав жидкости, возвращаемой на верхнюю тарелку из дефлегматора (конденсатора), равен составу пара, поднимающегося в этой тарелке.
4. Состав жидкости, стекающей с нижней тарелки, равен составу пара, поднимающегося из кипятильника на эту тарелку.
Приняв за основу количество дистиллята отводимого из колонны (рис. 11.7), обозначим расходы исходной смеси, кубовой жидкости и флегмы в безразмерных величинах:
(В* 11Ва |
Бы Ху |
Рис. 11.7. Схема материальных потоков в ректификационной колонне: |
°/ р. а& °ф г>
Ті - = 75- = “»І -7Г - = Я ■
Запишем уравнение материального баланса для бесконечно малого элемента колонны но данному компоненту:
(Му = —Ш (11.1)
(С, Ь— количество пара и жидкости, проходящее через данное сечение колонны). В колоннах непрерывного действия при компонентах смеси с близкими теплотами парообразования количество пара и жид- кости, поступающих с тарелки на тарелку, остается постоянным. Количество пара равно количеству дистиллята и флегмы, т. е. 0 = 6Р + + Оф; количество жидкости на тарелке верхней части колонны равно количеству флегмы, т. е. £ = Сф. Тогда в безразмерных расходах уравнение (11.1) примет вид
(Я+1 )с1у = —Яйх. (11.2)
Для верхней части колонны до места подвода исходной смеси расход жидкости на тарелках остается постоянным и равным а расход пара — (/?+1).
/ — корпус: 2 — дефлегматор; 3 — кипятильник |
Интегрируя уравнение (11.2) по концентрациям компонента в Даровой и жидкой фазах с учетом противоточности потоков, получаем
(Я + 1) ? Йу = - я і ах, (11.3)
*Р
Откуда
(Я + 1)(Ур-0) = Я(*р-х). (Н-4)
Приняв согласно исходным условиям ур = хр, уравнение (11.4) перепишем в форме
У = /?+ 1 /?+ 1 ■
Уравнение (11.5) —уравнение рабочей линии верхней части ректификационной колонны, определяющее рабочие концентрации паровой и жидкой фаз в зависимости от заданного орошения тарелки (флегмовое число) и состава дистиллята хр. Расход орошающей жидкости в нижней части колонны изменяется до величины (Я + И) вследствие подачи исходной смеси на тарелки, поэтому уравненне материального баланса для этой ча
Сти аппарата запишем в виде
(Я + 1) ]ёу = -{Я±Р)с1х. (11.6)
Щь 1
Выполняя операцию интегрирования и учитывая, что у. л=ха> из исходных условий, а С = + Ср, получаем окончательно
Так как в рассматриваемом типе ректификационных колонн расходы остаются постоянными, то уравнение (11.5), (11.7) представляет собой уравнение прямых линий.
Верхняя рабочая линия проходит через точку хр = ур и отсе-
Х
Кает на оси ординат отрезок В = ^1 . Нижняя рабочая линия проходит через точку Ха, = уа, и отсекает на оси ординат отрезок В щггХшш Неопределенным остается значение ординаты,
Отвечающее составу х
Можно представить лишь два крайних положения точки пересечения рабочих линий: точка пересечения лежит на диагонали (рис. 11.8); точка пересечения лежит на кривой равновесия.
Таким образом, расчет ректификационной колонны требует определения оптимального флегмового числа
Определение флегмового числа ректификационной колонны. В соответствии с предельными случаями положения рабочей линии можно определить предельные значения флегмового числа для ректификационного аппарата. Если точка пересечения рабочих линий лежит на диагонали, можно показать [30], что /? = ^.Это означает, что колонна работает «на себя».Если точка пересечения попадает на кривую равновесия, флегмовое число приобретает свое минимальное значение
/?гшп = (Ур У1р)/(У[р %[)' (11-®)
При минимальном значении флегмового числа количество тарелок в колонне равно бесконечности. Поэтому рабочее флегмо - вое число берется больше минимального, обычно принимают « = (1,05-8-2,5) Яшт.
Флегмовое число зависит от многих факторов, влияющих на себестоимость процесса разделения. При его увеличении уменьшается высота колонны (количество тарелок), но возрастает объем пара, а следовательно, и унос жидкости, уменьшается производительность колонны.
Рис. 11.8. К определению оптимального флегмовочного числа: /— равновесная кривая У'*я/(Л'); 2— рабочая линия V = X Рис. 11.9. К определению числа тарелок при противотоке |
Для оценки оптимального флегмового числа воспользуемся рекомендациями Джилилленда [2]: #опт = 1,3#т1п + 0,36. Оптимальное значение флегмового числа может быть найдено графически.
Определение количества тарелок по числу единиц переноса. Уравнения, выражающие число единиц переноса, позволяют определить количество реальных тарелок в ректификационной колонне графическим методом. Относя ректификационные аппараты к аппаратам промежуточного типа, в которых на каждой тарелке концентрация газа или пара изменяется, а состав жидкости остается неизменным в любой точке объема тарелки.
Для реализации графического метода определения количества тарелок по числу единиц переноса используем уравнения (10.41), (10.42). Рассмотрим случай, когда коэффициент массо - передачи на всех тарелках остается постоянным, а унос жидкое сти с тарелок отсутствует [31, 66].
На основании опытных данных или уравнения фазового равновесия построим на диаграмме у— х кривую равновесия уР = = {(х), а при выбранной предварительной плотности орошения или флегмовом числе*/? — рабочую линию процесса (рис. 11.9).
Возьмем некоторую тарелку п, на которую поступает с расположенной выше тарелки п+ 1 жидкость с концентрацией распределяемого между фазами компонента хп+ и с расположенной ниже тарелки — пар с концентрацией уп-.
Задаваясь скоростью газа или пара w„ в свободном сечении аппарата f, по заданному количеству пара G, поднимающемся в единицу времени по аппарату, находим из уравнений массопередачи для данного типа тарелок коэффициенты массо - передачи для пара KVf и для жидкости KXf, а также площадь свободного сечения аппарата f.
Определив значение Кч< по уравнению (10.51), находим число единиц переноса. Из уравнения (10.41) получим
Улр^"-‘ = ехр (тит) = С„. (11.9)
У,, р
На линии рабочих концентраций находим точку А (рис. 11.9), ордината которой уп-и а абсцисса хп. Концентрация жидкости х„ на кривой равновесия соответствует точке с ординатой упр. Рабочая концентрация пара на тарелке над жидкостью имеет концентрацию у„, всегда меньшую равновесной упг>. Этой концентрации соответствует точка В, лежащая на отрезке АС ниже точки С. Положение этой точки найдем из уравнения (11.9), представленного в виде
Уг10 Уп—1 _ АС
У^-У, ~ " “ ~ВС'
АС
Определил отрезок ВС как ВС = ~q~.
Пару с концентрацией уч на диаграмме соответствует рабочая концентрация жидкости х„^—точка А на тарелке ге + 1. Пар кал этой жидкостью будет иметь рабочую концентрацию уп+1, равную ординате точки В, и равновесную концентрацию У(п+иР, равную ординате точки Сi. Положение точки В на диаграмме определим из уравнения ВС = СА1СУ. По составу пара уп+1 на линии рабочих концентраций находим точку А2, абсцисса которой Хя + 2, И Т. Д.
Построение ломаной АВА1В1А2В2 проводим до концентрации жидкости на выходе из аппарата или части его.
Аналогично рассчитываем количество реальных тарелок для случая полного перемешивания, используя уравнение (10.42) и коэффициент массоотдачи КХ) (рис. 11.10).
В изложенной схеме не учтены факторы уноса жидкости поднимающимися с тарелки парами и связанное с этим изменение движущей силы на тарелках. Определение количества тарелок без учета уноса и изменения коэффициента массопередачи можно рассматривать как первое приближение.
Определение действительного числа тарелок. Под теоретической тарелкой понимают ректифицирующий элемент-тарелку, на которой проходит взаимодействие между паром и жидкостью
при условии совершенного перемешивания жидкости на тарелке и пара над и под ней. Кроме того, полагают, что пар, покидающий тарелку, находится в фазовом равновесии с жидкостью; стекающей с тарелки. В работающих аппаратах эти допущения не выполняются.
Рис. 11.10. К определению количества тарелок для случая полного перемешивания |
Эффективность работы тарелки принято характеризовать коэффициентом обогащения. В инженерной практике для оценки средней эффективности рабочей стенки пользуются к. п. д. тарелки
Т)т = А'т/Л/,., (11.10)
Где Ыг, N я — теоретическое и действительное число тарелок в рассматриваемом участке колонны; тдг— средний к. п. д. тарелки для данного участка'.
К. п. д. тарелки находят, используя обобщенный [100] опытный график (рис. 11.11) зависимости
1 = ! (№)•
Так как к. п. д. тарелки представлен зависимостью от относительной летучести и вязкости низко - кипящего компонента при
Соответствующих температурах кипения, то необходимо определить значения а/, га, Цц, при td, Здесь а,, а. й,
Относительные летучести исходной смеси, дистиллята и кубового остатка; — вязкость низкокипящего компонента при тем
Пературе исходной смеси дистиллята (,,/ и кубового остатка 1^.
Для определения величин а„ у., используются зависимости
У1 1—/, 1 т = : (П-П)
По графику т; = / (а,(х,) для каждой части колонны получпм к. п. д. тарелки, тогда к. п. д. аппарата найдем как среднеарифметический;
7)= ----------- Д------- . (П. 1^
Располагая теоретическим числом тарелок в укрепляющей N1 и исчерпывающей N1 частях колонны, рассчитываем действительное число тарелок в колонне -(- Ыт.
Определение геометрических характеристик ректификационной колонны. Предельные нагрузки колонн в зависимости от условий эксплуатации определяются захлебыванием тарелки, чрезмерным уносом жидкости с тарелки, значительным гидравлическим сопротивлением тарелки. Опыт эксплуатации показы - пает, что предельная нагрузка колонны зависит прежде всего от типа и конструкции тарелки, соотношения плотностей фаз, расстояния между тарелками, расхода жидкости. Объемный расход смеси
0,6 0,4 0,2 |
0.1 0,5 1,0 2,0 5,04,05,0 |
Ус= *
22.40, (!+/?) (*'р + 273)Р0 — ~ ЛГС273Р
(11.14)
Где Ме = Мйха + (1 —ха) х х Ма — молекулярная мас-
Л'Н"_.7ТТ°а" Рис. 11.11. Изменение к. п. д. тарелок в
;а смеси, Мв молеку - функции параметра
Лярные массы низкокипя-
Щего и высококипящего компонентов.
Следуя известным рекомендациям [2], находим максимально допустимую скорость паров в колоннах с переливными тарелками:
V |
^'гпах — Стах |
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь рж, рп — плотность жидкой и паровой фазы; стах — эмпирический коэффициент, определяемый уравнением
^шах = 8,47 10~5[М2С| — с2{кг— 35)]. (11.16)
В зависимости от типа тарелки коэффициент к принимает такие значения: колпачковая тарелка—1; клапанная тарелка— 1,15 при РСв = 0,04-5-0,1; ситчатая тарелка—1,2 при ^св = = 0,04-^0,08; ситчатая с отбойными элементами— 1,4.
Для колонн, эксплуатируемых при атмосферном или избыточном давлении, а также с промывным сепаратором в питательной секции КОЛОННЫ коэффициент &2=1. Для колонн без сепаратора /г2=0,9, а при перегонке пенящихся и высоковязких жидкостей =0,6.
Коэффициент С определим по расстоянию. между тарелками и давлению в колонне:
Расстояние между тарелками, мм |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
Атмосферное или избыточное давление |
300 |
510 |
660 |
760 |
840 |
900 |
Вакуум |
280 |
390 |
505 |
590 |
635 |
690 |
При работе колпачковых аппаратов под атмосферным или избыточным давлением коэффициент сг равен 5 — для струйных
Колонн, 4 — для всех остальных типов колонн, 0 — для вакуумных ректификационных колонн.
Коэффициент &з вычислим по зависимости
(11.17)
Диаметр колонны определим из уравнения сплошности
(11.18)
Для провальных, ситчатых и решетчатых тарелок скорость пара находим по уравнению [2] |
—0,78 |
(11.19)
Для которого Ь — ширина щели; £> — диаметр колонны; А ='9,4 х X Ю_3 при Ь = 0,003 м; А = 6,5 . 10_3 при 0,003^6; Рсв — свободное сечение тарелки; а — поверхностное натяжение жидкости; Ь = (1 + Щ — для верхней части колонны; 1=СШ(1 4-
+/?)— для нижней части колонны; Ус — объемный расход паров.
Так как искомое значение диаметра колонны входит в уравнение (11.19), расчет выполняется последовательными приближениями. Первоначально задаются диаметром колонны И и свободным сечением Рсв.
Скорость движения пара в насадочных колоннах должна быть меньше предельной, определяемой по уравнению
(11.20)
Здесь а — удельная поверхность насадки; А = 0,35 — для колец
Рашига; А = 0,6 — для седел
Предельная скорость движения пара в колонне; В =4 для указанных насадок.
Высота колонны складывается из высоты рабочей части Нр, высоты сепарационной части Яс и высоты нижней камеры Нк для подвода пара к тарелкам и сбора-вывода кубового остатка.
Чтобы определить высоту рабочей части, необходимо выбрать расстояние между тарелками по эмпирической формуле [66]
(11.21)
Где Т7 — площадь сечения колонны; ют-1п— минимальная скорость пара в свободном сечении колонны; п — количество колпачков, отверстий; йо—диаметр отверстия.
Округлив найденное значение ЯТ(Ш 1П) до нормализованного, получим Нр = ЫЛНТ (11.22). Высота сепарационной части должна обеспечивать достаточно хорошую очистку пара от капель жидкости. Обычно Яс = 1,2 2,0 м.
При выборе высоты нижней части колонны исходят из следующих условий:
Растворная часть нижней камеры должна иметь объем, обеспечивающий 5—10-минутную работу насоса - откачки кубового остатка;
С целью обеспечения равномерного распределения, поступающего из кипятильника пара смеси, расстояние от уровня жидкости до нижней тарелки принимают равным 1—2 м.
В случае насадочных колонн первоначально определяют теоретическое число тарелок для ведения процесса. Затем находят высоту насадки, эквивалентную одной теоретической тарелке [2]:
Нэ = с 106(3600дарп)а0йяр'33 рЦ, (11.23)
^ Рж '
Где О — диаметр колонны; Яр— рабочая высота колонны, задаваемая по прототипу в первом приближении; ш — скорость паров; (хж — вязкость жидкой фазы; рп, рж — плотность паровой и жидкой фазы соответственно; с, а, Ь — коэффициенты, выбираемые в зависимости от типа насадки по табл. 11.1.
11.1. Зависимость с, а, Ь от типа насадки
|
Вычислив эквивалентную высоту одной теоретической тарелки при предварительно заданной высоте Яр, (определим рабочую высоту насадки следующего приближения:
ЯР = ЛГТЯЭ. (11.24)
Найденное значение Яр подставим в уравнение (11.23) для вычисления Яэ следующего приближения. Число приближений определяется заданной точностью вычислений Яэ.
Тепловой расчет колонны. Такой расчет предполагает определение расхода греющей среды по тепловой нагрузке колонны и поверхности теплообмена кипятильника (куба). Тепловая нагрузка куба
(} = | О а (1 -(- /?) 1(1 'Г О® 1) Сд (С[1; /?Гф/ф) 1. (11,2о)
Здесь — энтальпия пара дистиллята; (ш, 1$— температуры
Кипения кубового остатка, исходной смеси и флегмы; сш, с(, Сф — теплоемкости кубового остатка, исходной смеси и флегмы.
Предполагая использование в качестве греющей среды насыщенного водяного пара, расход пара вычислим из соотношения
(11.26)
Где (1,02—1,03) — коэффициент тепловых потерь; гг п — теплота парообразования при давлении в объеме греющей среды. Для определения поверхности теплообмена необходимо воспользоваться методикой расчета рекуперативных теплообменных аппаратов.
(11.27) |
Расчет гидравлических сопротивлений ректификационной колонны. Рассчитывая гидравлическое сопротивление аппарата, необходимо учитывать особенности течения в каналах сложной формы. Вместе с тем следует иметь в виду, что сопротивление складывается из потерь напора на сухой тарелке или насадке ДРсух, в слое жидкости ДРЖ и поверхностного натяжения при прохождении пузырьков через слой 'жидкости на тарелке ДРа, т. е.
Д Р — Д-Р сух Д Р ж ~Ь Д Р а-
Для колонн с тарелками потери напора на сухой тарелке получим из уравнения
(11.28)
В котором рп‘— плотность пара; ы>0 — скорость пара в прорезях колпачка или отверстиях тарелки; % — коэффициент сопротивления трения сухой тарелки.
Приведем значения для различных типов тарелок: 4—5—■ колпачковая; 3—6 — жалюзийная; 3—6 — клапанная; 1—2 — сит - чатая; 1,4—1,5 — решетчатая.
(11.29) |
Потери напора на преодоление поверхностного натяжения жидкости при прохождении паровых пузырей
Д Ра — 4о/с? э.
Здесь а — поверхностное натяжение жидкости; с1э — эквивалентный диаметр канала. Для колпачковых тарелок = 4//п (/ — площадь сечения прорезей, п — периметр прорезей); для решетчатых — = йо (й? о — диаметр отверстий решеток); для продольных йэ = 2Ь (Ь — ширина щели).
Определим потери напора в слое жидкости ДРж для различных типов тарелок.
Для колпачковых тарелок
Ж = Р>к (Апогр "Ь А0тТ[ “Н ДА), (11 -30)
Где рж — плотность жидкости; /гПОгР — разность между высотой верхней кромки сливной перегородки и верхним обрезом прорези; Лотн — высота открывания прорези; ДА— подпор жидкости над сливной планкой. Высота открытия прорезей
(Ус — объемный расход пара; Ь — ширина прорези).
Значение подпора жидкости над сливной планкой получим из эмпирической формулы
ДА = Мг (£„)2/3. (11.32)
Здесь £(=2,84-3,2 при прямой сливной планке; £[=6,13 при зубчатой сливной планке; ^2 = 1,02 — 1,03; Ь0 — расход жидкости на единицу длины сливной планки.
Для клапанных тарелок
ДЛк = Рж(Лп + ДЛ), (11.33)
Где Ап — высота сливной планки; ДА находим по зависимости (11.32).
Для ситчатых тарелок
Д^ж = Рж(Ап + АА)?, (11.34)
(<р = 0,85 - г-1 — коэффициент аэрации).
Для колонн1 с насадками потери напора на сухой насадке
Где Нэ — эквивалентная высота теоретической тарелки; е? э = = 4/гсв/а — эквивалентный диаметр каналов; до — скорость пара; /чо — свободное сечение колонны; а — удельная поверхность насадки.
При загрузке колец Рашига в укладку
X* = Л/Ие0’375. (11.36)
Здесь
<г. /сг„1.з7
Л =3,12+ 17^)
(с? в, с? н — внутренний и наружный диаметры колец). При загрузке колец Рашига в навал
X = 140/Иеп при Иеп < 40; X = 16/Неп’2 при Ивп > 0. (11.37) 8* 227
Потери напора на орошаемой насадке высотой 1 м можно определить по эмпирической формуле
Држ = аРпщЛ0р^Рж. (11.38)
Для которой и = ЩР — плотность орошения; — объемный расход жидкости; Р— сечение колонны.
Значения коэффициентов а, р приведены в табл. 11.2.
11.2. Коэффициенты а и 3 в уравнении (11.38)
|
Пример. Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия с колпачковыми тарелками для разделения под атмосферным давлением смеси бензол — толуол при следующих исходных данных.
Производительность по исходном смеси -- 2,й кг/о; массовое содержа' ние бензола в исходной смеси *^ = 50%, в дистиллате к4 = 96%, в кубовом остатке = 2,0 %; температура исходной смеси // = <кмм =92 "С, флегмы = 82 °С; давление греющего пара Ре п =0,3 МПа; теплота парообразования пара г — 2171 кДж/кг; коэффициент теплопередачи в кипятильнике й = = 1200 Ит/(м--К): допустимое сопротивление колонны ДЯ1( < 6500 Па.
Схему установки см. на рис. 11.7. Результаты расчета сведены в табл. 11.4.
11.3. Расчетные значения равновесных концентраций
|
Показатель |
Расчетные формулы или способ определения |
Результат |
Материальный расчет |
||
Расход, кг/с: |
Решается система уравнений |
1,42 |
Дистиллата йа |
<* + 0.-0, |
|
Кубового остатка йа> |
+ Ожхж = в/Х( |
1,36 |
Молярное содержание бензола, |
По формуле (10.53) |
|
Моль: |
||
Б ИСХОДЕЮЙ смеси |
0,542 |
|
В дистиллате |
0,965 |
|
В кубовом остатке хщ |
0,023 |
|
Минимальное значение флегмо- |
По формуле (11.8), рис. 11.12, |
1,127 |
Вого числа Кга1п |
Табл. 11.4 |
|
Оптимальное значение флегмо- |
Копм = 1>зят1п + 0,зб |
1,78 |
Вого числа К011Т Уравнение рабочей линии колонны: |
||
Укрепляющей части уу |
По формуле (11.5) |
У У = 0,64л: + +0,347 |
Исчерпывающей части уп |
По формуле (11.7) |
Уа = 1.34л — |
Средние концентрации жидкой |
— 0,0078 |
|
Фазы в колонне, моль: |
||
(+ хй |
||
Укрепляющая часть хср |
V = 1 и ср 2 |
0.754 |
"" _ л> + ха> °р 2 |
||
Исчерпывающая часть хср |
0,283 |
|
Средние концентрации паровой фазы в колонне, моль: |
~Уср = 0.64^р + 0.347 |
|
Укрепляющая часть 1/ср |
0,892 |
|
Исчерпывающая часть уср |
Уср = 1'34^’р —0.0078 |
0,371 |
Температура пара п колонне, РС: |
||
Укрепляющая часть (ср |
По табл. 11.3 |
88 |
Исчерпывающая часть 2ср средняя tcv |
По табл. 11.3 ( _ *ср + ^ср ‘ср - 2 |
103 95,5 |
Теоретическое число тарелок б |
По рис. 11.13 |
|
Колонне, шт.: |
||
Укрепляющая часть лт |
3 |
|
Исчерпывающая часть пТ |
6 |
|
Коэффициент относительной ле |
По формуле (11.11) |
|
Чу чести |
||
А! |
2,4 |
|
А<1 |
1.17 |
Расчетные формулы или способ определения
'Пер Га„ |
2,7 0,27 10_3 0,29 • 10~3 0,28 10“3 0.27 10_3 0,29 10_3 0,672 • 10~3 0,317 10~3 0,783 • 10~3 0,52 0,62 0,5 0,55 |
11 1,377 |
Динамическая вязкость, Па с: бензола [д. д
Толуола чи-&
Вязкость смеси, Па ■ с: исходной ^
Дистиллята кубового остатка, и.щ Произведение коэффициента летучести на вязкость: исходной смеси
Дистиллата
Кубового остатка ]х№ Коэффициент полезного действия тарелки:
Исходной смеси 1)^ дистиллата т], кубового остатка средний Т]ср Действительное число тарелок в колонне, шт.:
Укрепляющая часть ка
Исчерпывающая часть кД
Объемней расход смеси Ус> м3/с
Плотность, кг/м3:
Р'а = ? (й> ^Ср)
Н = ПЬ, (ср) По формуле (11.12)
По рис. 11.11
По формуле (11,13)
Йд = '
^ср
По формуле (11.14)
Смеси Рж |
Рж = Р<г*,+ Рь 0 — *,) |
798 |
04 (1 + К) |
||
Пара Рп |
Рп у ' с |
2,86 |
Допустимая скорость пара в |
По формулам (11.15, 11.16, |
0,315 |
Колонне Е£.'тах, М/С |
11.17) |
|
Диаметр колонны О, |
По формуле (11.18) |
1,85 |
Тепловой расчет |
||
Энтальпия дистиллата |
[65] |
550 |
1й, кДж/кг |
||
Теплоемкость,’ кДж/(кг • К): |
165] |
|
Исходной смеси |
1,82 |
|
Флегмы Сф |
1,78 |
|
Кубового остатка с№ |
2.0 |
Гидравлический расчет ГОСТ 9634—81 |
0.1 51,6 • 10_3 46 • 10_6 26 3.55-10-3 168 6,85 302 30.6 0,03 44.7 60.67 52.7 385,3 6164,8 |
Размеры колпачка: диаметр м периметр прорези П, м площадь сечения прорези
1 П»
Число прорезей гп, шт.
Эквивалентный диаметр йэ, м
Количество колпачков на тарелке гк, шт.
Скорость пара в прорезях колпачка О10, м/с
Сопротивление сухой тарелки
АРсух- Па
Сопротивление жидкости при прохождении пара Др6, Па Гидравлические размеры колпачка:
Разность высот между верхней кромкой сливной перегородки и верхним обрезом' прорези кпог, м высота открытия прорезей ^откр* м
Высота подпора жидкости над сливной планкой Дй, м Сопротивление жидкости на тарелке Арж, Па Общее сопротивление, Па: тарелки Дрт
Колонны ДЯ,,
4/п
П
Гкгп/п
По формуле (11.26)
По формуле (11.29)
Конструктивно
По формуле (11.31)
По формуле (11.32)
По формуле (11.30)
По формуле (11.27)
Рис. 11.12. Кривая равновесия лпзкокипящего компонента смеси бензол—толуол Рис. 11.13. Графическое определение числа теоретических тарелок |