Читать курсовая по химии: "Расчет ректификационной колонны" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Отсюда минимальное флегмовое число:

Для построения рабочей линии процесса для укрепляющей части колонны (верхняя часть) определим действительное флегмовое число:

,

где

– коэффициент избытка флегмы.

Находим отрезок В. Длина отрезка В определяется по следующей формуле:

Далее определяется точка А: проводится вертикаль из точки xd до пересечения с диагональю.

Соединим точку А и вершину отрезка В на линии ординат.

Затем до пересечения с проведенной линией в точке В восстанавливаем вертикаль из точки хF.

Таким образом, получаем линию верхней части колонны АВ.

Рабочая линия исчерпывающей части колонны (нижней части) строится следующим образом:

1) из точки хw восстанавливаем вертикаль до пересечения с диагональю в точке С.

2) соединяем полученную точку С и точку В.

ВС – рабочая линия нижней части колонны.

Для определения числа ступеней изменения концентрации в верхней и нижней частях колонны и высоты колонны вписываем ступенчатую линию между равновесной и рабочей линиями, начиная от точки А и заканчивая точкой С. Получаем число теоретических тарелок , а число действительных тарелок определяется как:

,

где

­– КПД тарелки.

Зная число действительных тарелок и расстояние между ними, вычислим рабочую высоту колонны:

Определение скорости пара и диаметра колонны

Диаметр колонны определятся как:

, где

Vc – секундный расход пара в колонне, [м3/с];

– рабочая скорость пара в колоне, [м/с].

Для начала определим секундный расход пара в колонне:

,

где

– количество дистиллята, ;

R - действительное флегмовое число, ;

tcp – средняя температура в колонне в °С;

MD – мольная масса дистиллята, [кг/моль].

Рассчитаем среднюю температуру в колонне:

Из верхней части колонны выходит пар с температурой кипения чист. спирта tкип.спирта = 66°С.

В нижней части колонны – почти одна вода. Температура кипения воды tкип.воды = 95°С.

Тогда:

Определим мольную массу дистиллята:

Таким образом, секундный расход пара в колонне:

Рабочую скорость паров в колонне определим по предельно допустимой скорости:

Для ситчатых тарелок коэффициент с при равен 0,096.

Средняя плотность жидкости принимается как средняя между плотностью метилового спирта при 66ºС и воды при 95 ºС.

Средняя плотность пара рассчитывается как средне арифметическая между плотностью пара, поступающего в дефлегматор и плотностью пара выходящего куба. Принимается, что в дефлегматор поступают пары чистого спирта, а из куба выходят пары чистой воды.

Плотность пара, выходящего из куба:

кг/м3,

где

– температура кипения воды.

Плотность пара, поступающего в дистиллят:

кг/м3,

где

– температура кипения спирта.

Средняя плотность пара:

Тогда предельная скорость паров в колонне равна:

Рабочая скорость принимается ниже предельно допустимой на 20%. Тогда рабочая скорость равна:

Диаметр колонны равен:

Принимаем диаметр колонны 1,6м. Тогда действительная рабочая скорость равна:

Гидравлический расчет Принимаем ситчатые тарелки типа ТС-Р, для этой

Похожие работы