ВУЗ:
Составители:
Размеры тарельчатой колонны (диаметр и высота)
обусловлены нагрузками по пару и жидкости, типом контактного
устройства (тарелки), физическими свойствами
взаимодействующих фаз.
Нагрузки по пару и жидкости и флегмовое число
определены при расчете насадочной колонны (см. разд. 2.1.1).
Ректификацию жидкостей, не содержащих взвешенные
частицы и не инкрустирующих, при атмосферном давлении в
аппаратах большой производительности часто осуществляют на
ситчатых переточных тарелках. Поэтому приведем пример
расчета ректификационной колонны с ситчатыми тарелками.
2.2.1. Скорость пара и диаметр колонны
Расчет скорости пара в колоннах с тарелками различных
конструкций выполняется по уравнениям, приведенным в
разд.1.2.1. Для ситчатых тарелок рекомендуется уравнение (1.33).
Допустимая скорость в верхней и нижней частях колонны
соответственно равна:
w =
см /853,073,2/79605,0 = ;
w =
см /834,085,2/79605,0 = .
Ориентировочный диаметр колонны определяют из
уравнения расхода:
(
)
y
Gd
πωρ
/4=
.
Как правило, несмотря на разницу в рассчитанных
диаметрах укрепляющей и исчерпывающей частей колонны
(вследствие различия скоростей и расходов паров), изготовляют
колонну единого диаметра, равного большему из рассчитанных.
В данном случае скорости w
В
и w
Н
мало отличаются друг от
друга; используем в расчете среднюю скорость паров:
w = (0,853 + 0,834) / 2 = 0,844 м/с.
Принимаем средний массовый поток пара в колонне G
равным полусумме G
В
и G
Н
:
G = (5,58 + 6,04) / 2 = 5,81 кг/с.
Средняя плотность паров
ρ
у
= (ρ
у В
+ ρ
у Н
) / 2 = (2,73 + 2,85) / 2 = 2,79 кг/м
3
.
Диаметр колонны
(
)
(
)
мd 77,179,2844,014,3/81,54 =⋅⋅⋅= .
Выберем стандартный диаметр обечайки колонны (см. разд.
1.1.4) d = 1,8 м. При этом рабочая скорость пара
w = 0,844 (1,77 / 1,8)
2
= 0,82 м/с.
По каталогу [10] для колонны диаметром 1800 мм выбираем
ситчатую однопоточную тарелку ТС-Р со следующими
конструктивными размерами:
Диаметр отверстий в тарелке d
a
8 мм
Шаг между отверстиями t 15 мм
Свободное сечение тарелки F
С
18,8 %
Высота переливного порога h
пер
30 мм
Ширина переливного порога b 1050 мм
Рабочее сечение тарелки S
Т
2,294 м
2
Скорость пара в рабочем сечении тарелки
w
Т
= w . 0,785d
2
/ S
Т
= 0,82
.
0,785
.
1,8
2
/ 2,294 = 0,91 м/с.
2.2.2. Высота колонны
Как показано выше [9], число действительных тарелок в
колонне может быть определено графоаналитическим методом
(построением кинетической линии). Для этого необходимо
рассчитать общую эффективность массопередачи на тарелке (к. п.
д. по Мэрфри). Эффективность тарелки по Мэрфри E
My
с учетом
продольного перемешивания, межтарельчатого уноса и доли
байпасирующей жидкости приближенно определяется
следующими уравнениями [14]:
66 67
Размеры тарельчатой колонны (диаметр и высота) Принимаем средний массовый поток пара в колонне G
обусловлены нагрузками по пару и жидкости, типом контактного равным полусумме GВ и GН:
устройства (тарелки), физическими свойствами G = (5,58 + 6,04) / 2 = 5,81 кг/с.
взаимодействующих фаз.
Нагрузки по пару и жидкости и флегмовое число Средняя плотность паров
определены при расчете насадочной колонны (см. разд. 2.1.1). ρу = (ρу В + ρу Н) / 2 = (2,73 + 2,85) / 2 = 2,79 кг/м3.
Ректификацию жидкостей, не содержащих взвешенные Диаметр колонны
частицы и не инкрустирующих, при атмосферном давлении в
аппаратах большой производительности часто осуществляют на d = (4 ⋅ 5,81) / (3,14 ⋅ 0,844 ⋅ 2,79 ) = 1,77 м .
ситчатых переточных тарелках. Поэтому приведем пример Выберем стандартный диаметр обечайки колонны (см. разд.
расчета ректификационной колонны с ситчатыми тарелками. 1.1.4) d = 1,8 м. При этом рабочая скорость пара
w = 0,844 (1,77 / 1,8)2 = 0,82 м/с.
2.2.1. Скорость пара и диаметр колонны
По каталогу [10] для колонны диаметром 1800 мм выбираем
Расчет скорости пара в колоннах с тарелками различных ситчатую однопоточную тарелку ТС-Р со следующими
конструкций выполняется по уравнениям, приведенным в конструктивными размерами:
разд.1.2.1. Для ситчатых тарелок рекомендуется уравнение (1.33).
Диаметр отверстий в тарелке da 8 мм
Допустимая скорость в верхней и нижней частях колонны Шаг между отверстиями t 15 мм
соответственно равна: Свободное сечение тарелки FС 18,8 %
w = 0,05 796 / 2,73 = 0,853 м / с ; Высота переливного порога hпер 30 мм
Ширина переливного порога b 1050 мм
w = 0,05 796 / 2,85 = 0,834 м / с . Рабочее сечение тарелки SТ 2,294 м2
Ориентировочный диаметр колонны определяют из Скорость пара в рабочем сечении тарелки
уравнения расхода: wТ = w . 0,785d2 / SТ = 0,82 . 0,785 . 1,82 / 2,294 = 0,91 м/с.
d = 4G / (πωρ y ) .
2.2.2. Высота колонны
Как правило, несмотря на разницу в рассчитанных Как показано выше [9], число действительных тарелок в
диаметрах укрепляющей и исчерпывающей частей колонны колонне может быть определено графоаналитическим методом
(вследствие различия скоростей и расходов паров), изготовляют (построением кинетической линии). Для этого необходимо
колонну единого диаметра, равного большему из рассчитанных. рассчитать общую эффективность массопередачи на тарелке (к. п.
В данном случае скорости wВ и wН мало отличаются друг от д. по Мэрфри). Эффективность тарелки по Мэрфри EMy с учетом
друга; используем в расчете среднюю скорость паров: продольного перемешивания, межтарельчатого уноса и доли
w = (0,853 + 0,834) / 2 = 0,844 м/с. байпасирующей жидкости приближенно определяется
следующими уравнениями [14]:
66 67
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
