n oy Н == 4,6 n oy В == 5,4 n oy == 10
Загальну висоту одиниць перенесення h oy знаходимо за рівнянням адитивності:
h oy = h y + h x
де hx і hy-приватні похідні одиниць перенесення відповідно в рідкій і паровій фазах; m - середній коефіцієнт розподілу в умовах рівноваги для відповідної частини колони.
Ставлення навантажень по пару і рідини G/L одно:
Для верхній частині колони
G/L = (R +1)/R = 5,086/4,086 = 1,245
Для нижній частині колони
G/L = (R +1)/(R + f) = 5,086/16,176 = 0,314
Тут f = F M Е /P M F = 5,944 * 46,07/1,023 * 22,15 = 12,09
Висота одиниці переносу в рідкій фазі дорівнює:
h x = 0,258 Ф з Pr Z
де з і Ф - коефіцієнти визначаються за графіком; Pr x = - критерій Прандля для рідини; Z - висота шару насадки однієї секції, яка з умови міцності опорної решітки і нижніх шарів насадки не повинна перевищувати 3 м.
Висота одиниці переносу в паровий фазі дорівнює:
h y =
де - коефіцієнт визначається за графіком; Ls = L/0.785d 2 -масова щільність зрошення, кг/(м 2 с); d - діаметр колони;
в мПа х с)
В В
Для розрахунку h x і h y необхідно визначити в'язкість і коефіцієнти дифузії в рідкій D x і паровий D y фазах. В'язкість парів для верхньої частини колони:
В
де і - в'язкості парів води і етанолу при середній температурі верхній частині колони; y В = (y P + y F )/2 - середня концентрація парів. Підставивши отримаємо:
y В = (0,86 + 0,33)/2 = 0,595
= 0,368 мПа с
Аналогічним розрахунком для нижній частині колони знаходимо
= 0,24 мПа з
В'язкості парів для верхній і для нижньої частин колони близькі, тому можна прийняти середню в'язкість пари в колоні = 0,304 мПа с
Коефіцієнт дифузії в рідини при середній температурі t дорівнює:
D x = D x 20 (1 + b (t-20))
Коефіцієнти дифузії в рідини D x 20 при 20 про С можна обчислити за наближеною формулою:
D x 20 =
Тоді коефіцієнти дифузії в рідини для верхньої частини колони при 20 про С
D x В20 == 9,3 * 10 -9 м 2 /с
Температурний коефіцієнт br/>
b == 0,2 = 0,017
Звідси
D x В = 9,3 * 10 -9 (1 +0,017 (88-20)) = 20,05 * 10 -9 м 2 /с
Аналогічно знаходимо для нижній частині колони
D x Н = 9,3 * 10 -9 (1 +0,017 (97-20)) = 21,47 м 2 /с
Коефіцієнт дифузії в паровий фазі
D y =
Де Т-середня температура у відповідній частині колони; Р-абсолютний тиск в колоні.
Тоді
D y В == 9,86 * 10 -7 м 2 /с
D yH = 10,1 * 10 -7 м 2 /с
Таким чином, для верхній частині колони:
h x В = 0,258 * 0,068 * 0,92 (0,396 * 10 -3 /852 * 20,05 * 10 < sup> -9 ) 0,5 3 0,15 = 0,09 м
h y В == 2,26 м
Для нижньої частини колони
h x = 0,09 м
h y = 2,01
Загальна висота одиниці перенесення
h 0 yB = H y + h x = 2,26 + 0,09 = 2,7 м
h 0 yH = H y + h x = 2,01 + 0,09 = 2,12 м
Висота насадки:
Н В = 5,4 * 2,7 = 14,6
Н Н = 4,6 * 2,12 = 9,8
Загальна висота насадки:
Н = 14,6 +9,8 = 24,4 м
З урахуванням того, що висота шару насадки в одній секції Z дорівнює 3м, загальне число секцій в колоні становить 13 (8 секцій у верхній частині та 5 - у нижній).
Загальну висоту ректифікаційної колони визначимо за рівнянням
H K = Zn + (n-1) h P + Z B + Z H = 3 * 13 +12 * 0,5 +1,4 +2,5 = 48,9 м
IV . Розрахунок гідравлічного опору насадки
Гідравлічне опір насадки
В
Гідравлічне опір сухої незрошуваної насадки
В
...
