я щільність рідини в колоні, кг / м?;
- висота світлого шару рідини на тарілці.
де - висота переливний перегородки, м;
- лінійна щільність зрошення, м? / м * с, рівна;
V - об'ємна витрата рідини, м? / с;
- швидкість рідини на тарілці, м / с;
- периметр зливу, м.
Об'ємна витрата рідини:
У верху колони:
(5.4)
В низу колони:
(5.5)
Лінійна щільність зрошення:
У верху колони:
(5.6)
В низу колони:
(5.7)
Швидкість рідини на тарілці:
У верху колони:
(5.8)
В низу колони:
(5.9)
(5.10)
(5.11)
Тоді
Тоді повний опір однієї тарілки верхньої і нижньої частин колони одно:
Повний гідравлічний опір ректифікаційної колони:
(5.12)
Перевіримо, чи дотримується при відстані між тарілками (вибирається при діаметрі колони понад), необхідне для нормальної роботи тарілок умова.
Для тарілок нижній частині, у яких гідравлічний опір більше, ніж у тарілок верхньої частини: - вищевказане умова дотримується.
Основною метою гідравлічного розрахунку є визначення гідравлічних опорів, які виникають в процесі проходження пари через колону ректифікації з куба через контактні пристрої в дефлегматор. В цілому загальні втрати напору для всіх ректифікаційних колон дозволяють розрахувати необхідну підвищення температури кипіння суміші в кубі колони.
6. Тепловий розрахунок
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді в дефлегматоре-конденсаторі, знаходимо з рівняння:
(6.1)
Тут
(6.2)
де і - питомі теплоти конденсації толуолу і о-ксилолу при 94 оС.
Тут теплові втрати прийняті в розмірі 3% від корисно затрачиваемой теплоти; питомі теплоємності взято відповідно при;
Витрата теплоти в паровому подогревателе вихідної суміші:
Тут теплові втрати прийняті в розмірі 5%, питома теплоємність вихідної суміші взята при середній температурі (128,0 +25) / 2=76,5 оС.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику дистиляту:
де питома теплоємність дистиляту взята при середній температурі (112,5 +10) / 2=61,25 оС.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику кубового залишку:
де питома теплоємність дистиляту взята при середній температурі (143,2 +10) / 2=76,6 оС.
Витрата пари, що гріє, має тиск і вологість 5%:
А) в кубі-випарнику
(6.3)
де - питома теплота конденсації пари, що гріє.
Б) в підігрівачі вихідної суміші
Всього: 0,44 +0,29=0,73 кг / с або 2,6 т / год
Витрата охолоджуючої води при нагріванні її на 20 оС:
А) в дефлегматоре
(6.4)
Б) у водяному холодильнику дистиляту
В) у водяному холодильнику кубового залишку
Всього: 0,009 +0,0042 +0,0078=0,021 м? / с або 75,6 м? / ч.
7. Розрахунок теплової ізоляції
Ме...