Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

h
о у в
= 2,27 + 0,625 (2,1 + 1) 0,173 / 2,1 = 2,43 м;
h
о у н
= 1,29 + 1,51 (2,1 + 1) 0,162 / (2,1 + 2,6) = 1,45 м.
Значения т = 0,625 для верхней части колонны и т = 1,51
— для нижней определены арифметическим усреднением
локальных значений т в интервалах изменения составов
жидкости соответственно от
X
F
до х
Р
и от x
w
до Х
F
.
Высота насадки в верхней и нижней частях колонны равна
соответственно:
H
в
= 2,43 – 8,37 = 20,3 м; Н
н
= 1,45 – 8,75 = 12,7 м.
Общая высота насадки в колонне
Н = 20,3 + 12,7 = 33 м.
С учетом того, что высота слоя насадки в одной секции Z =
3 м, общее число секций в колонне составляет 11 (7 секций в
верхней части и 4 – в нижней).
Общую высоту ректификационной колонны определяют по
уравнению
Н
к
= Zn + (n – 1) h
p
+ Z
в
+ Z
н
, (2.26)
где Z — высота насадки в одной секции, м; n — число
секций; h
р
— высота промежутков между секциями насадки, в
которых устанавливают распределители жидкости, м; Z
в
и Z
н
—
соответственно высота сепарационного пространства над
насадкой и расстояние между днищем колонны и насадкой, м.
Значения Z
B
и Z
H
выбирают в соответствии с
рекомендациями [10]:
Диаметр колонны, мм Z
B
, MM Z
H
, мм
400—1000 600 1500
1200—2200 1000 2000
2400 и более 1400 2500
Общая высота колонны
H
к
= 3 . 11 + 10 . 0,5 + 1,0 + 2,0 = 41 м.
В каталоге [10] приведены конструкции и геометрические
размеры тарелок для распределения жидкости, подаваемой на
орошение колонны, и устройств для перераспределения жидкости
между слоями насадки.
2.1.4. Гидравлическое сопротивление насадки
Гидравлическое сопротивление насадки P находят по
уравнению
P = 10
169U
Pс. (2.27)
Гидравлическое сопротивление сухой неорошаемой насадки
ДР
С
рассчитывают по уравнению [1]:
P
с
=
2
2
2
ε
ρω
λ
у
э
d
H
⋅⋅
,
где λ – коэффициент сопротивления сухой насадки, зависящий от
режима движения газа в насадке.
Критерий Рейнольдса для газа в верхней и нижней частях
колонны соответственно равен:
;14000
100091,0785,0
73,2035,002,1
Re
3
=
⋅⋅
⋅⋅
==
−
ув
увэв
d
εµ
ρ
ω
.15100
100092,0785,0
85,2035,006,1
Re
3
=
⋅⋅
⋅⋅
==
−
ун
унэн
d
εµ
ρ
ω
Следовательно, режим движения турбулентный.
Для турбулентного режима коэффициент сопротивления
сухой насадки в виде беспорядочно засыпанных колец Рашига
находят по уравнению:
λ = 16/Re
у
0,2
. (2.28)
Для верхней и нижней частей колонны соответственно
62 63 
         hо у в = 2,27 + 0,625 (2,1 + 1) 0,173 / 2,1 = 2,43 м;            В каталоге [10] приведены конструкции и геометрические
      hо у н = 1,29 + 1,51 (2,1 + 1) 0,162 / (2,1 + 2,6) = 1,45 м.   размеры тарелок для распределения жидкости, подаваемой на
                                                                     орошение колонны, и устройств для перераспределения жидкости
     Значения т = 0,625 для верхней части колонны и т = 1,51         между слоями насадки.
— для нижней определены арифметическим усреднением
локальных значений т в интервалах изменения составов                            2.1.4. Гидравлическое сопротивление насадки
жидкости соответственно от XF до хР и от xw до ХF.
                                                                          Гидравлическое сопротивление насадки P находят по
     Высота насадки в верхней и нижней частях колонны равна          уравнению
соответственно:
                                                                                                P = 10169UPс.              (2.27)
     Hв = 2,43 – 8,37 = 20,3 м;    Нн = 1,45 – 8,75 = 12,7 м.
                                                                          Гидравлическое сопротивление сухой неорошаемой насадки
     Общая высота насадки в колонне                                  ДРС рассчитывают по уравнению [1]:
                      Н = 20,3 + 12,7 = 33 м.
                                                                                                        H ω ρу
                                                                                                             2

     С учетом того, что высота слоя насадки в одной секции Z =                                 Pс = λ ⋅    ⋅     ,
                                                                                                        d э 2ε 2
3 м, общее число секций в колонне составляет 11 (7 секций в
верхней части и 4 – в нижней).                                       где λ – коэффициент сопротивления сухой насадки, зависящий от
     Общую высоту ректификационной колонны определяют по             режима движения газа в насадке.
уравнению                                                                 Критерий Рейнольдса для газа в верхней и нижней частях
                  Нк = Zn + (n – 1) hp + Zв + Zн ,       (2.26)      колонны соответственно равен:
     где Z — высота насадки в одной секции, м; n — число                                ωв d э ρ ув    1,02 ⋅ 0,035 ⋅ 2,73
                                                                                 Re =               =                       = 14000;
секций; hр — высота промежутков между секциями насадки, в                                εµ ув        0,785 ⋅ 0,0091 ⋅10 −3
которых устанавливают распределители жидкости, м; Zв и Zн —
                                                                                        ωн d э ρ ун    1,06 ⋅ 0,035 ⋅ 2,85
соответственно высота сепарационного пространства над                            Re =               =                       = 15100.
насадкой и расстояние между днищем колонны и насадкой, м.                                εµ ун        0,785 ⋅ 0,0092 ⋅10 −3
     Значения ZB и ZH выбирают в соответствии с                           Следовательно, режим движения турбулентный.
рекомендациями [10]:                                                      Для турбулентного режима коэффициент сопротивления
 Диаметр колонны, мм         ZB, MM                      ZH, мм      сухой насадки в виде беспорядочно засыпанных колец Рашига
                                                                     находят по уравнению:
                          400—1000                 600    1500
                         1200—2200                1000    2000
                                                                                             λ = 16/Reу0,2.              (2.28)
                         2400 и более             1400    2500            Для верхней и нижней частей колонны соответственно
     Общая высота колонны
            Hк = 3 . 11 + 10 . 0,5 + 1,0 + 2,0 = 41 м.
                                  62                                                                       63

Страницы