ни у верхній и Нижній Частинами колони, пріймаючі, что молекулярна маса дистиляту дорівнює молекулярній масі води:
в=GDRМв/МD=0,05? 5,4? 33,54/18=0,5 кг/с; н=GDRМн/МD + GFМн/МF=0,05? 5,4? 53,18/18 + 0,42? 53,18/47,7=1,27 кг/кмоль.
4.1.6. Середні Масові потоки парі у верхній G в (кг/с ) i Нижній G н (кг/с) Частинами колони
Середні мольні концентрації парів у верхній и Нижній Частинами колоніта при у D=96% моль., у W=2,5% моль та їх температури:
у с. в=(у D + у F)/2=(0,96 + 0,403)/2=0,6815 кмоль Н 2 О/кмоль сум;
у с. н=(у F + у W)/2=(0,403 + 0,025)/2=0,214 кмоль Н 2 О/кмоль сум.
де кмоль Н2О/кмоль сум.
с. в. =103,70С; с. н. =112,50С.
Середні мольні масі парів у верхній и Нижній Частинами колони:
Мсер. в. =Мауса. в + МВ (1 - вус. в)=18? 0,6815 + 60 (1-0,6815)=31,29 кг/кмоль;
Мсер. в. =Мауса. н + МВ (1 - вус. н)=18? 0,214 + 60 (1 - 0,214)=50,57 кг/кмоль.
Середні Масові потоки парі:
в=GD (R + 1) Мсер. в/МD=0,05 (5,4 +1)? 31,29/18=0,56 кг/с; н=GD (R + 1) Мсер. н/МD=0,05 (5,4 + 1) 50,57/18=0,9 кг/с.
4.1.7 Визначення швідкості парі и діаметра колони
Попередньо знаходімо Густин Рідини? х в,? х н и парі? у в,? у зв у верхній и Нижній Частинами колони при Середніх температурах в них t в і t н. Середні температури парів візначаємо з діаграмі t - х, у по Середніх складах фаз: t в=103,7 0 С; t н=112,5 0 С.
кг/м3;
кг/м3.
Середня Густина парі в колоні:
кг/м3.
Обємна витрати парі у верхній и Нижній Частинами колони:
в=Gв /? ув=0,56/1,012=0,55 м3/с; н=Gн /? ун=0,9/1,6=0,56 м3/с.
Табл. 4.4 Густин компонентів при температурах суміші в дістіляті, віхідній суміші та кубовому залишком відповідно (табл. IV [6])
Речовінаt D=103,7 0 Сt F=107,5 0 Сt W=116,7 0 С оцтова кіслота958 кг/м 3945 кг/м 3 928 кг/м 3 вода980,5 кг/м 3972 кг/м 3 960 кг/м 3
Густина Рідини:
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3.
Середня Густина Рідини у верхній и Нижній Частинами колони:
? хв=(? ХF +? хD)/2=(946 + 958)/2=952 кг/м3;
? хн=(? хW +? ХF)/2=(928 + 946)/2=937 кг/м3.
Средня Густина Рідини в колоні:
? х=(952 + 937)/2=944,5 кг/м3.
Гранична ШВИДКІСТЬ парі для сітчастої тарілки:
У верхній части колони:
м/с.
Пріймаємо РОбочий ШВИДКІСТЬ на 10% менше:
? в=1,35 м/с.
У Нижній части колони:
м/с.
Пріймаємо РОбочий ШВИДКІСТЬ на 10% менше
? н=1,08 м/с.
З Рівняння обємніх витрат візначаємо діаметр колони:
Верхньої части:
м.
Ніжньої части:
м.
Пріймаємо стандартний діаметр обох частин D=0,8 м. При цьом робоча ШВИДКІСТЬ парі:
м/с;
м/с.
4.1.8 Вибір типу и виконан тарілки
Вібіраємо сітчасту тарілку ТЗ ГОСТ 26-805-73 з характеристиками:
діаметр отворів d о=3 мм; робоче січення F=0,41 м 2; шаг между отворами t=10 мм; відносне вільне січення тарілки F в=8%; січення переливу F пер=0,016м 2; периметр зливу L з=0,57 м. [5]
Візначаємо ШВИДКІСТЬ парі в відчинять тарілки:
У верхній части:
? 0в=V в/S НД=0,55/0,033=16,7 м/с.
У Нижній части:
? 0н=V н/S НД=0,56/0,033=17 м/с.
де S НД - вільне січення тарілки
НД=F? F в=0,41? 0,08=0,033 м 2.
Розраховуємо висота кулі Рідини на тарілці за рівнянням:
,
де Показник степені m=0,05 - 4,6 hпер; у наведеній залежності ?х - у мПа? с; ? х,? в - Поверхнево натяг Рідини и води відповідно в мН/м. hпер - висота перелівної перегородки, м (пріймається в межах 30 - 50 мм); - лінійна Густина зрошування, м3/(м? с), яка дорівнює q=Q/Lз; Q - обємні витрати Рідини, м3/с; Lз - периметр зливу (ширина перелівної перегородки), м; w - ШВИДКІСТЬ парі, віднесена до РОБОЧОЇ площади тарілки, м/с.
Пріймемо висота перелівної перегородки hпер=40 мм.
Висота кулі Рідини розраховуємо для верхньої и ніжньої частин колони. Необхідні данні ї проміжні розрахунки:
Середня Густина суміші? х...
