Расчет ректификационной колонны

курсовая работа

1.7.1 Определение линейной скорости паров

Средние мольная В и массовая концентрации НКК в флегме в верхней части колонны:

= = 0,433;

= = 0,55.

Средние мольная и массовая концентрации НКК в флегме нижней части колонны:

= = 0,054;

= = 0,125.

Средние мольные концентрации низкокипящего компонента в паре находятся по уравнениям рабочих линий колонны (17)-(18):

- для верхней части колонны:

у = = 0,550;

- для нижней части колонны :

у = = 0,300.

Средние температуры пара в концентрационной tВ и отгонной tН частях колонны определяются для средних концентраций пара уВ и уН по изобарным температурным кривым кипения и конденсации смеси этанол - вода (приложение В рисунок В.1):

t= 82,3 0С; tН = 91,2 0С.

Средние молярные массы пара в верхней М и нижней М частях колонны:

М = = 33,4 кг/кмоль;

М = = 26,4 кг/кмоль.

Средние давления в верхней и нижней частях колонны:

= = 116,8 кПа;

= = 119,3 кПа..

Средние плотности пара в верхней и нижней частях колонны:

= = 1,32 кг/м;

= = 1,04 кг/м.

Средние плотности флегмы в верхней и нижней частях колонны:

, откуда = 821,3 кг/м;

, откуда = 931,8 кг/м.

Средние объемные расходы пара в верхней Vв и нижней Vн частях колонны:

Vв = = 1,64 м/с;

V = = 2,09 м/с.

Максимально допустимая линейная скорость пара в верхней и нижней частях колонны определяются по уравнению (40). Принимаем расстояние между клапанными тарелками h = 0,4 м /3/. Значение коэффициента С, входящего в уравнение, определяем по графику /2/.

(40)

где с, с - плотности жидкости и пара.

= 0,058 = 1,45 м/с;

= 0,058 = 1,74 м/с.

Диаметр колонны в верхней D и нижней D частях рассчитывается по формуле:

D = (41)

где V - объемный расход паровой фазы в колонне.

D = = 1,26 м;

D = = 1,30 м.

Поскольку диаметры обеих частей колонны близки, принимаем диаметр колонны D одинаковым, для всего аппарата. В соответствии с нормальным рядом диаметров колонн (ГОСТ 9617-76) принимаем D = 1,4 м.

Фактическая скорость пара в верхней и нижней частях колонны в соответствии с уравнением (39) составит:

= (42)

= = 1,06 м/с;

= = 1,36 м/с.

По ОСТ 26-666 - 72 принимаем следующие размеры клапанной тарелки: ширина щели b = 6 мм, шаг щелей t = 24 мм, высота тарелки s = 4 мм; свободное сечение тарелки (суммарная площадь отверстий) - 14 % от общей площади тарелки; материал - углеродистая сталь.

Делись добром ;)