- •Введение
- •Задание
- •1 Нормативные ссылки
- •2 Определение количества дистиллята и кубового остатка
- •3 Определение числа теоретических тарелок, необходимых для заданного разделения смеси
- •4 Определение диаметра колонны
- •5 Определение высоты колонны на основе кпд тарелок по Мерфри
- •6 Расход греющего пара в кипятильнике
- •7 Расход воды в конденсаторе
- •8 Расчет диаметров штуцеров
6 Расход греющего пара в кипятильнике
Расход греющего пара в кипятильнике Dn , кг/ч, определяется по уравнению теплового баланса с учетом тепловых потерь (2%):
Где i//d – энтальпия пара, поступающего из колонны, Дж/кг:
rd – скрытая теплота испарения смеси на верхней тарелке, Дж/кг;
rA , rB – скрытые теплоты испарения чистых компонентов, Дж/кг;
сd , cf, cw – теплоемкость смеси в дистилляте, питания и кубового остатка, Дж/кг*К;
td , tf , tw – температуры кипения дистиллята, питания и кубового остатка, оС;
i// , i/ - энтальпии греющего водяного пара и его конденсата, Дж/кг.
7 Расход воды в конденсаторе
Расход воды в конденсаторе Gв , кг/ч:
Где св – теплоемкость воды, Дж/кг*К;
tкв , tв – конечная и начальная температуры охлаждающей воды в конденсаторе, оС.
8 Расчет диаметров штуцеров
В ректификационной колонне непрерывного действия требуется как минимум 5 штуцеров: для отвода пара из колонны и для ввода пара в колонну из кипятильника, для ввода флегмы и сырья и для отвода стекающей с колонны жидкости
Диаметры штуцеров определяются по уравнению расхода с учетом пропускной способности штуцера (производительности) и допустимой скорости жидкости или пара. Внутренний диаметр штуцера для отвода пара из колонны, м:
Где Pnd – плотность пара состава yd в верхнем сечении колонны, кг/м3;
Wnd – допустимая скорость пара в штуцере, м/с:
Аналогично определяется диаметр штуцера для подвода пара в колонну из кипятильника dnw , практически dnw = dnd.
Внутренний диаметр штуцера для ввода флегмы, м:
Где Pd – плотность флегмы, т.е. жидкости состава ad, кг/м3.
Wd – допустимая скорость флегмы, принимается в пределах 1,5 2 м/с.
Внутренний диаметр штуцера для ввода жидкого сырья,м:
Где Pf – плотность жидкого сырья, т.е. жидкости состава af , кг/м3;
Wf – допустимая скорость сырья, принимается в пределах 1,5 2 м/с.
Внутренний диаметр штуцера для отвода жидкости состава aw с низа колонны, м:
Где Pw – плотность жидкости состава aw , кг/м3;
Ww – скорость жидкости в штуцере при движении самотеком, принимается в пределах 0,3 0,7 м/с.
После рсчетак штуцеров выбираются их диаметр по нормалям, при этом округление производится, как правило, в большую сторону.