Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Расчёт ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол-хлороформ.doc
Скачиваний:
222
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
649.22 Кб
Скачать

Средние нагрузки по жидкости и пару отдельно для верхней и нижней части колонны.

Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны:

где:

М бензола и М хлороформа массы бензола и хлороформа соответственно

Х ср.в и Х ср.н –средний мольный состав жидкости в верхней и нижней частях колонны.

Определим средние массовые расходы жидкости для верхней и нижней части колонны из соотношений:

где:

MP и MF – мольные массы дистиллята и исходной смеси;

MВ и MН – средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны;

Средние массовые расходы по жидкости:

Lв=1,88

Lн=2, 21

Средние массовые потоки пара в верхней Gв и нижней Gн частях колонны:

М’в и М’н средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны.

где:

Средние массовые потоки в верхней Gв и нижней Gн частях колонны соответственно равны:

Средние массовые расходы по пару:

Gв=2,22

Gн=3,4

Средние температуры пара и жидкости (по t–x,yдиаграмме):

При yсрв=0,7175tсрв= 73,5Co

При yсрн=0,225tсрн= 78,5Co

При xсрв=0,65tсрв= 72Co

При xсрн=0,16tсрн= 79,2Co

Средние плотности пара рассчитываются по формуле:

В верхней части колонны

В нижней части колонны

Плотности жидкости в колонне определяется по формуле:

Плотности жидкости в верхней части колонны

Плотности жидкости в нижней части колонны

Расчет диаметра колонны.

Температура

72 °С

79,2 °С

μ (хлороформ )*103 ,Па*с

0,366

0,378

μ (бензол)*103,Па*с

0,345

0,319

lg ( μ (хлороформ) )

-3,436

-3,422

lg (μ (бензол))

-3,462

-3,496

lg (μ (смесь ))

-3,445

-3,484

μ (смесь ) *103,Па*с

0,359

0,328

Для ситчатых тарелок:

м/с;

Для клапанных тарелок:;

G= 0.04 кг;S0= 0.785*0.042м2; ξ = 3 (ГОСТ 16452-79)

Fc– свободное сечение;Fc= 1,5 м2(средняя величина из технической характеристики тарелок типа ТКП, однопоточных);

Для колпачковых тарелок:;

где dк= 0,08 м;hк=h–H1 = 0.4 м (ориентировочный расчет);

Объемный расход пара, проходящего через колонну:

Средняя молярная масса дистиллята:

;

Диаметр колонныопределяем из уравнения расхода:

Тип тарелок

Gп, м3

ρy, кг/м3

ω, м/с

d, м

Ситчатые

0,168

4,79

0,721

0,249

Клапанные

0,168

4,79

1,152

0,197

Колпачковые

0,168

4,79

0,762

0,241

Наименьший диаметр колонны получается при использовании клапанных тарелок. Но диаметры стандартных тарелок (по ГОСТ) во всех случаях необходимо выбрать 0,4 м, поэтому лучше использовать ситчатые тарелки, так как они проще в аппаратурном оформлении, монтаже и ремонте, что позволяет снизить себестоимость колонны.

Выбираем стандартный размер обечайки колонны d= 0,4 м.

По каталогу для колонны диаметром 400 мм выбираем ситчатую тарелку типа ТС (ОСТ 26-805-73).По каталогу для колонны диаметром 400 мм выбираем ситчатую тарелку типа ТС-Р (ОСТ 26-805-73).

Технические характеристики тарелки ТС

Диаметр колонны D, мм

400

Свободное сечение колонны, м2

0,126

Тип тарелки

ТС

Рабочее сечение тарелки

0,054

Диаметр отверстия d, мм

8

Шаг между отверстиями t, мм

16

Относительное свободное сечение тарелки Fc, %

14,1

Высота перелива, hпер, мм

40

Сечение перелива, м2

0,004

Относительная площадь перелива, %

3,81

Периметр слива Lc, м

0,302

Масса, кг

8,2

Скорость пара в рабочем сечении тарелки: