957,8 кг/м 3
Середня щільність рідини в колоні
? ж=(? ж В +? ж Н)/2, (2.27)
? ж=(681,7 + 957,8)/2=819,8 кг/м 3
Визначаємо допустиму швидкість парів в колоні по формулі (7.17а) [2, с 322]
W=корінь (C qж/qп,) (2.28)
де С - коефіцієнт, що залежить від типу тарілки (у нашому випадку тип-ТСК-Р),
відстані між тарілками і ряду інших параметрів.
У нашому випадку С визначається за формулою (Ш.2) [3, с 117]
С=8,47. 10 - 5 [К 1, К 2, С 1 -С 2 (? - 35)], (2.29)
де К 1=1,2,
До 2=1,0
З 1=440 [3, с 119]
З 2=4
? =65
С=8,47. 10 - 5 [1,2. 1,0. 440 - 4 (65-35)]=0,035
Допустима (максимальна) швидкість руху парів таким чином дорівнює
W=корінь (0,035 819,8/0,96)=1,02 м/с
Об'ємна витрата парів, що проходять по вільному перетину визначаємо за формулою [2, с 353]
V=(G Д (R + 1) 22,4. ТСР. Ро)/(Мср В. То. +3600. Р), (2.30)
де G Д=3022 кг/год (по таблиці 2. 3)
R=5,75
Ро=1,033 кг/см 2
Р=п=1 кг/см 2
Мср В=35,6 кг/к моль (розрахована раніше)
То=273 К,
ТСР=369К - середня температура в колоні (розрахована раніше)
V=(3022 (5,75 + 1) 22,4. 369. 1,033)/(35,6. 273. 3600. 1)=4,98 м 3/с
Визначимо діаметр колони
Д=корінь (4 * V/W *?), (2.31)
де V - об'ємна витрата парів, що проходять по вільному перетину м 3/с
W - допустима (максимальна) швидкість руху парів м/с
?- 3,14.
Д=корінь (4 * 4,98/1,02 * 3,14)=2,5 м.
Визначимо висоту колони
Нк=h * (n - 1) + hw + h ф + ho, (2.32)
де h- відстань між тарілками (приймається за відповідними нормами і ГОСТу)
n - число тарілок,
hw - висота кубової частини колони, м
h ф - висота колони над верхньою, м; h o - висота опори, м.
Значення hw, h ф, ho приймають конструктивно з урахуванням висоти днища і кришки (зазвичай від 1 до 1,5 м).
Нк=0,27 * (66-1) + 1,70 +1,41 + 3,49=24,0 м
ВИСНОВОК: технологічними розрахунками показано, що в результаті збільшення потужності по сировині колона К - 146, що має внутрішній діаметр 2800 мм, матиме певний запас як по продуктивності, так і щодо забезпечення чіткості поділу.
Тепловий баланс колони
Запишемо рівняння теплового балансу в загальному вигляді
S Qпріх=SQ ух + Qпот, (2.33)
де S Qпріх - кількість тепла, що приходить в колону з матеріальними потоками, кВт
SQ ух - кількість минаючого з колони тепла з матеріальними потоками, кВт
Qпот - втрати тепла в навколишнє середовище, кВт.
Розраховуємо кількість тепла прихоже в колону
S Qпріх=Qс + Qор + Qисп, (2.34)
де Qс - кількість тепла, що приходить в колону з сировиною (спирту-сирцем), кВт
Qор - кількість тепла, що приходить в колону зі зрошенням (гострим, холодним, испаряющимся), кВт
Qисп - кількість тепла, що вводиться в колону, з підігрівача низу колони, кВт.
Qс=G F. е. Сс П tс + GF (1 - е) З З Ж tс=GF [е. Сс П + (1 - е) З З Ж] tс, кВт, (2.35)
де GF=9270 кг/год (таблиця 2.3)
tс=97 о С - температура введення сировини
е=0,122 - масова частка відгону сировини
Сс П - теплоємність сировини в паровій фазі
Сс П=Х F Ссп П + (1 - Х F) Св П, (2.36)
де Х F=0,31 (таблиця 2.3)
Ссп П=3,62 кДж/кг град - теплоємність парів ІПС по номограмі 8 [9, с6],
при tс Св П=4,82 кДж/кг. град - теплоємність парів води
Сс П=0,31. 3,62 + (1 - 0,31) 4,82=4,44, (2.37)
де Сс Ж - теплоємність рідкого сировини
Сс Ж=Х F...
