3. Определение размеров колонны

1. Уравнения рабочих линий

В верхней части колонны

В нижней части колонны

2. Относительный мольный расход питания

3. Средние концентрации жидкости

В верхней части колонны

В нижней части колонны

4. Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий

В верхней части колонны

В нижней части колонны

2.4.5. Средняя молекулярная доля пара в колонне

По фазовой диаграмме t-X,Y находим, что величине Y_ср=0,435 соответствует температура пара

t_П=93⁰С

6. Средняя мольная масса смеси при данной температуре

6. Средняя плотность пара

6. Объемный расход, проходящего через колонну пара при средней температуре

,

где М_d – мольная масса дистиллята

6. Средняя плотность жидкости в колонне

6. Объемный расход жидкости в нижней и верхней части колонны

,

где

6. Примем расстояние между тарелками

Н_Т=300 мм

D_К=0,8 м.

6. Скорость пара в колонне

6. Расчетная скорость пара

6. Диаметр колонны

6. Принимаем тарелку типа ТС-Р

Н_Т=450 мм

D_К=1600 мм

2.4.16. Уточняем действительную скорость пара в колонне

17. Определение высоты колонны

2.5. Гидравлический расчет колонны

2.5.1. Диаметр отверстий тарелок принимаем 4 мм, толщина δ=(0,5÷0,8)d_отв, принимаем δ=3 мм. Шаг отверстий на тарелке t=(2.5÷5)d_отв=12мм. Отверстия размещаются по шестиугольнику. Высота сливной планки 40 мм.

2.5.2. Площадь живого сечения отверстий:

ω_отв – скорость пара в отверстиях, принимаем 5,5 м/с, тогда:

, см²

2.5.3. Гидравлическое сопротивление тарелки:

G – поверхностное натяжение жидкости (для нижней части колонны х_ср=0,105; для верхней части колонны х_ср=0,55);

h_пер – высота сливного порога, 40 мм;

- отношение расходов жидкости и пара.

Для верхней части колонны средние мольные доли жидкости и пара х_ср= 0,55, у_ср= 0,561.

Средняя молекулярная масса жидкости

Средняя молекулярная масса пара:

.

Отношение массовых расходов в в верхней части колонны:

Отношение массовых расходов в в нижней части колонны:

;

;

.

Гидравлическое сопротивление верхней части колонны:

Н/м²,

где

Сопротивление нижней части колонны:

Н/м²;

Общее сопротивление колонны:

Н/м²;

Проверим достаточность применяемого расстояния между тарелками:

;

где - гидравлическое сопротивление одной тарелки.

м

Это меньше принятого для расчёта расстояния между тарелками.