температурі при температурі його відводу з колони 253,2ОС, кДж/кг;
,
де Lор - кількість холодного зрошення, що подається в колону, кг/год;
ID - ентальпія парів дистиляту при температурі верху колони 118,42оС.
,
де Rопт=4,45 - оптимальне флегмовое число;
iконд - ентальпія рідкого дистиляту при температурі його конденсації, кДж/кг;
Qконд - теплота конденсації парів дистиляту. Для світлих нафтопродуктів цю величину можна розрахувати по рівнянню Крега:
, кДж/кг.
де Тср.м.- Середня молекулярна температура кипіння дистиляту, К;
У загальному випадку середня молекулярна температура кипіння суміші розраховується за формулою:
,
де Тi - середньоарифметична температура кипіння вузької фракції в суміші, К:
xi` - мольна частка вузької фракції в суміші.
У нашому випадку середня молекулярна температура кипіння дистиляту:
Тср.м. =316. 0,3699 + 338. 0,3344 + 351,5. 0,2492 + 366,5. 0,0463 +
+ 394. 0,0001=334,5 К.
=332,45 кДж/кг.
Приймемо температуру дистиляту після конденсатора-холодильника і, отже, температуру подачі зрошення tхол=35 ° C.
Ентальпії рідких нафтопродуктів при відповідних температурах розраховуються по рівнянню Крега:
, кДж/кг.
Ентальпії парів нафтопродуктів розраховуються по рівнянню Уейра і Ітона:
, кДж/кг.
Наприклад, ентальпія рідкої фази сировини, що надходить в колону при 220оС:
кДж/кг.
Результати розрахунку ентальпій потоків:
iF=496,88 кДж/кгпрі tF=220 ° CIF=814,38 кДж/кгпрі tF=220 ° CID=593,81 кДж/кгпрі tD=118,42 ° Ciхол=74, 51 кДж/кгпрі tхол=35 ° CiW=582,25 кДж/кгпрі tW=253,2 ° C
Кількість холодного зрошення:
кг/ч
Розраховуємо теплові потоки:
QF=735294,118. 0,0572. 814,38 + 735294,118. (1-0,0572). 496,88=
кДж/ч=105196,27 кВт
QD=45815,538. 74,51=3413744,7 кДж/ч=948,26 кВт
QW=689478,58. 582,25=401448506 кДж/ч=111513,58 кВт
QХОЛ=(45815,538 + 130521,12). (593,81 - 74,51)=91571622 кДж/ч=
, 56 кВт
Приймемо втрати тепла в колоні 5%:
Qпот=(948,26 + 111513,58 + 25436,56) .5/95=7257,81кВт
Тепло, необхідне підвести в низ колони:
QB=145156,21 - 9514,41 - 95681,86=39959,94 кВт
Таблиця 11
Тепловий баланс колони
Потокt, ° СЕнтальпія, кДж/кгРасход, кг/чКолічество тепла, кВтПРІХОД: З сировиною: парова фаза220,0814,3842058,89514,41жідкая фаза220,0496,88693235,395681,86В низ колонни39959,94Ітого145156 , 21РАСХОД: З дістіллятом35,074,5145815,54948,26С остатком253,2582,25689478,58111513,58В конденсаторе25436,56Потері7257,81Ітого145156,21
13. ДІАМЕТР КОЛОНИ
Діаметр колони розраховується по найбільш навантаженому перерізі по парам. У нашому випадку у верхній частині колони витрата парової фази більше в 7,8327/2,5964=3,02 рази, ніж у нижній (див. Розділ 11).
Приймемо до установки в верхній частині колони клапанні двопоточні тарілки, а в нижній, найбільш навантаженої по рідкій фазі, частини - клапанні четирёхпоточние тарілки.
Таблиця 12
Залежність діаметра колони і відстані між тарілками
Діаметр колони, мРасстояніе між тарілками, ммдо 1,0200-3001,0-1,6300-4501,8-2,0450-5002,2-2,6500-6002,8-5, 06005,5-6,4800более 6,4800-900
Відстань між тарілками приймається залежно від діаметра колони (див. табл.12). На практиці зазначені рекомендації не завжди виконуються. Для більшості колон відстані між тарілками приймаються таким чином, щоб полегшити чищення, ремонт та інспекцію тарілок: в колонах діаметром до 2 м - не менше 450 мм, в колонах більшого діаметру - не менше 600 мм, в місцях установки люків - не менше 600 мм. Крім цього, в колонах з великим числом тарілок для зниження висоти колони, її металоємності і вартості відстань між тарілками зменшують.
Приймемо відстань між тарілками 600 мм, потім перевіримо відповідність цієї величини і розрахованим діаметром колони.
Діаметр розраховується з рівняння витрати:
, м
де VП - об'ємна витрата парів, м3/с;
Wmax - максимальна допустима швидкість парів, м/с
, м/с
де Сmax - коефіцієнт, що залежить від типу тарілки, відстані між тарілками, навантаження по рідини;
rж і rп - густина рідкої і парової фази, кг/м3.
Сmax=K1. K2. C1 - К3 (l - 35)
Значення коефіцієнта С1 визначаємо за графіком залежно від прийнятого відстані між тарілками (див. додаток). С1=1 050.
...
