на апарату:
(19)
В В
м/с
Визначимо діаметр колони для верху і для низу:
В
Верх.
Низ: Приймемо D = 1000мм
Приймемо стандартний діаметр колони однаковий для верхньої та нижньої частини і рівний м.
Параметри колпачковой тарілки типу ТСК-1 Вільне перетин колони м 2 , довжина лінії барботажа 9,3 м, периметр зливу м, площа зливу 0,05 м 2 , площа парових патрубків 0,073 м 2 , відносна площа проходу парів 9%, число ковпачків 37, діаметр ковпачка мм, крок мм, мм, висота переливу мм. Відстань між тарілками Ht = 0,35 [1]. <В
2.5.4 Визначення висоти колони
Визначення висоти тарельчатой ​​колони вироблятися за наступним рівнянням [1]:
(20)
де -Висота тарельчатой ​​(робочої) частини колони, м;
h - відстань між тарілками, м [1];
h 1 - висота сепараційній частини над верхньою тарілкою, м;
h 2 - відстань від нижньої тарілки до днища колони, м.
Значення h 1 і h 2 вибрати відповідно з практичними рекомендаціями залежно від діаметра колони [1]:
В
H = (16-1) * 0.6 +0.6 +1.5 = 11.1 м
В
3. Тепловий розрахунок
У завдання теплового розрахунку входить визначення витрати гріючої пари у випарнику колони і величину її теплопередающей поверхні, а так само витрати охолоджувальної води в дефлегматор. Спосіб підведення і відведення тепла здійснюється за рахунок випаровування частини реакційної маси і за рахунок застосування виносних поверхонь теплообміну. ​​
В
3.1 Розрахунок випарника
Витрата гріє пара в кубі колони розраховується на основі складання і рішення рівняння теплового балансу ректифікаційної колони
(21)
де r води - питома теплота пароутворення, Дж/кг;
Р - витрата верхнього продукту, кг/с;
W - витрата нижнього продукту, кг/с;
R opt - флегмовое число;
- ентальпії потоків, Дж/кг;
r cp - середня питома теплота фазового переходу, кДж/кг;
Q піт - теплові втрати (від 3% до 5% від тепла гріє пара) [1]:
(22)
де r-питома теплота фазового переходу відповідного компонента, Дж/кг [5];
tср = 95,4 в—¦ З ;
r нк = 90
r вк = 87
r ср = 90 * 0,4 +87 * (1-0,4) = 88,2
r ср = 88,2 * 4190 = 369558 Дж/кг.
В
Таблиця 3.1-Теплоємності компонентів при різних температурах [2].
низкокипящие ком-т.
висококиплячих ком-т.
Ср f , Дж/кг * До
Ср p , Дж/кг * До
Ср w , Дж/кг * До
Ср f , Дж/кг * До
Ср p , Дж/кг * До
Ср w , Дж/кг * До
2077
1766
2480
2022
1718
2422
(23)
де - Масові частки компонентів, кг/кг;
Ср - теплоємності компонентів при різних температурах, Дж/кг * К.
В
F Cp см = 2077 * 0,4 +2022 * (1-0,4) = 1763,3 Дж/кг * К;
P : Cp см = 1766 * 0,95 +1766 (1-0,95) = 2044 Дж/кг * К;
W : Cp см = 2480 * +0,05 +2422 (1-0,05) = 2424,9 Дж/кг * К.
(24)
де I - ентальпії потоків, Дж/кг;
Т - температура компонентів, Лљ C.
В
IF = 1763,6 * 81 = 142851,6 Дж/кг;
IP = 2044 * 95,4 = 194997,6 Дж/кг;
IW = 2424,9 * 109,6 = 265769,04 Дж/кг.
D г.п. * ( I г.п. - i к) = 0,558 * (194997,6-142851,6) + 0,83 (265769,04 +142851,6) + +0,558 * 3,16 * 369558 = 1019886,829
D г.п. = +1019886,829/(0,97 * 369558) = 2,84 кг/с. <...
