>
У розрахунках апаратури на міцність, втрата по товщині матеріалу на корозію, враховується відповідної надбавкою С, обумовленою амортизаційним терміном служби апарату і проникністю за формулою:
=? ? ?,
де? =0,1 мм/рік - корозійна проникність;
? =20 років - амортизаційний термін служби апарату.
Тоді, C=0,1? 20=2 мм=0,002 мм.
Вибираємо матеріал по таблиці [, с.29].
Приймаємо сталь Х18Н9Т. Сталь Х18Н9Т застосовується для обичайок, днищ, фланців, трубних решіток, патрубків штуцерів, тарілок і інших деталей зварної, кованою, литий хімічної апаратури, що працюють в умовах робочих температур - 253 o С до +610 o С і необмеженим тиском.
Інші деталі, не стикаються з токсичною, корозійної середовищем, виготовляються зі сталі Ст3.
3. Технологічний розрахунок колони
3.1 Матеріальний баланс і вибір флегмового числа
Позначимо масова витрата дистиляту через і кубового залишку через
Рівняння матеріального балансу:
Розрахуємо молярні маси води і оцтової кислоти.
Розрахуємо і висловлюємо концентрації харчування, дистиляту і кубового залишку в мольних частках.
Харчування:
Дистилят:
Кубовий залишок:
Відносний мольних витрата харчування:
Крива рівноваги точок перегину не має.
Визначаємо мінімальне число флегми з рівняння:
Мольную частку води в парі, з рівноважному з рідиною харчування і визначаємо по діаграмі (додатки А1)
Робоче число флегми з рівняння:
Рівняння робочих ліній:
а) верхньої (зміцнювальної) частини колони:
б) нижньої (вичерпної) частини колони:
3.2 Визначення швидкості пара і діаметра колони
Середні концентрації рідини:
а) у верхній частині колони
б) в нижній частині колони
Середні концентрації пара знаходимо по рівняннях робочих ліній:
а) у верхній частині колони
б) в нижній частині колони
Середня температура пара визначаємо по діаграмі (додатки Б.1.)
Середні молярний маси та щільності пара:
Визначаємо швидкість пари в колоні. За даними каталогу-довідника Колонні апарати приймаємо відстань між тарілками h=500мм. Для ковпачкових тарілок за графіком [, с.323, мал.7.2.] Знаходимо С=0,048.
3.3 Розрахунок колпачковой тарілки. Гідравлічний розрахунок тарілок
Після визначення діаметра колони підбираємо за нормалям і визначаємо розрахунком конструктивні розміри основних елементів колони і тарілки, кількість парових патрубків, розміри ковпачка.
Діаметр патрубка приймаємо по нормалям НДІХІММАШ з ряду: 50, 75, 100, 125, 150 мм.
Задаємося діаметром патрубка 100 мм. Потім визначаємо кількість ковпачків на тарілці.
Приймають, що вільне перетин патрубків повинна становити 10-15% від вільного перетину тарілки. Тоді кількість ковпачків на тарілці (воно дорівнює кількості патрубків) визначаємо із співвідношення:
Діаметр ковпачка знаходимо з умови рівності швидкості пари в газовому патрубку і в кільцевому перерізі ковпачка (тобто, якщо швидкості рівні, що рівні і площі).
Приймаємо товщину стінки патрубка 3 мм.
З практичних і нормалізованих даних розміри прорізів приймають наступні: ширина прорізи (b) 2-7 мм, висота прорізи (l) 10-15 мм, відстань між прорізами 3-4 мм.
Приймаємо:, висоту зливного порога, відстань між тарілками і верхнім краєм прорізи ковпачка.
Розташовуємо ковпачки по вершинах рівностороннього трикутника і розрахуємо прорізи
Приймаються по 52 прорізи в кожному ковпачку. Визначаємо швидкість пара в прорізах:
Гідравлічний опір тарілки визначаємо за формулою:
3.4 Визначення числа тарілок і висоти колони
Кількість тарілок колони визначаємо графічним шляхом, користуючись діаграмою yx [Додаток А.2., ріс.П. А.2.].
На діаграму y - x наносимо робочі лінії верхньої та нижньої частини колони і знаходимо число теоретичних тарілок.
У верхній частині колони: n? т? 5;
в нижній частині колони: n? т? 7, всього 12 ступенів.
Кількість тарілок розраховуємо по рівнянню:
Для визначення середнього к. п. д. тарілок? знаходимо коеф...
