и знайдемо за формулою
(4.4)
Підставивши вихідні дані у формулу, отримаємо
м 2.
За даними таблиці 4 [4], отриманої розрахунковим шляхом величиною робочої площі тарілки відповідає значення внутрішнього діаметра колонного апарату рівного 7000 мм згідно ГОСТ 9617-76.
. 2 Підбір масообмінних пристроїв
У даному колонній апараті в якості масообмінних пристроїв використовуються клапанні однопоточні тарілки.
Клапанні тарілки застосовують в апаратах з метою збільшення діапазону навантажень по газу. Принцип роботи таких тарілок заснований на тому, що отвори, через які проходить газ, перекриті клапанами, ступінь відкриття яких залежить від навантаження по газу.
Клапанні тарілки - це тарілки зі змінним прохідним перетином газу або пари, яке змінюється зі зміною навантаження колони по газу (пару). Клапани є кришки тієї або іншої конструкції, що прикривають отвори на тарілці під дією власної маси і тиску шару рідини. При малих навантаженнях по газу клапан відкривається незначно і перетин для проходу газу також мало. У міру збільшення навантаження клапан відкривається сильніше, збільшуючи вільне перетин для проходу газу (рисунок 4.1). Таким чином, швидкість газу при різних навантаженнях залишається однаковою, що забезпечує стійку роботу тарілки в широкому діапазоні навантажень без провалу рідини. Рівень рідини на тарілці визначається висотою зливного порога над нею. Конструктивні особливості клапанних тарілок (рисунок 4.2) дозволяють зберігати високу інтенсивність масопередачі майже у всьому допустимому інтервалі зміни навантажень колони при приблизною стабільності опору тарілок.
Відстань між клапанними тарілками в колоні встановлюється 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0 і 1,2 м. Крок розташування клапанів на секціях - 50 мм. Площа вільного перетину клапанних тарілок становить від 8 до 15% загальної площі перерізу колони. Найбільш стійкі в роботі баластні клапани, в яких легкий клапан поміщений усередині важчій баластної деталі так, що при невеликі витратах газу піднімається лише один легкий клапан, а при великих - разом з баластної деталлю.
Малюнок 4.1 - Конструкція тарілки з двома зонами контакту фаз
Діаметр круглих отворів в клапанних тарілках звичайно дорівнює 40 мм; діаметр клапана - 50 мм, товщина - 2 мм, маса - 30 г. У колонах, що працюють під атмосферним тиском, відстань між центрами клапанів в 2 рази більше їх діаметра, при надлишковому робочому тиску - в 3 - 4 рази.
Клапанні прямоточні тарілки типу ТКП застосовують при атмосферному або підвищеному тиску, що змінюються навантаженнях по пару (газу) і рідини, а також при підвищених вимогах до якості і чіткості розділення суміші.
Перевагами клапанних тарілок є високі відносні швидкості газу (пара) і рідини, що зумовлюють високу інтенсивність масообміну, низький перепад тисків на сухій тарілці, стійкість робочого режиму в широкому інтервалі зміни навантажень по газу (пару). Ставлення максимального навантаження до мінімальної досягає 4: 5. Промисловість випускає клапанні тарілки розміром від 1 до 7 м.
Малюнок 4.2 - Конструкція клапанної тарілки (а) і клапана (б)
. 3 Вибір конструкційних матеріалів і типу основних елементів колонного апарату
Від правильного вибору конструкційних матеріалів залежить довговічність і безпеку експлуатації апаратів і машин.
Вибір матеріалу корпусу:
Середа - ароматичні вуглеводні;
робоче внутрішнє надлишковий давле?? ие Р раб=0,3 МПа;
Так як середа малокоррозіонная, в якості матеріалу корпусу вибираємо сталь 08Х13 - високолегована корозійностійка і жаростійкий сталь феритного класу. Ця сталь має високу стійкість від роз'їдання кислот, лугів, розчинників, має низьку вартість на відміну від інших високолегованих сталей [5].
Вибір матеріалу опори:
Середа - повітря;
висота Н=7000 мм.
В якості матеріалу опорної обичайки вибираємо сталь Ст3 - менш дорогу в порівнянні з матеріалом корпусу.
Результати вибору конструкційного матеріалу елементів корпусу і опори представлені в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 - Результати вибору конструкційного матеріалу елементів корпусу і опори
Корпус колонного аппаратаОпорная обечайкаНазваніе середовища в аппаратеАроматіческіе углеводородиВоздействіе средиагрессівноеВоздействіе срединеагрессівноеТемпература середовища (робоча), 0 Сt ра...
