Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Подставляя в уравнения (2.30) — (2.33) вычисленные
значения
т, E
y
, , S и е, определяем к. п. д. по Мэрфри E
My
:
(
)
()( )
()
()( )
,886,0
77,0/137,112,011,01
77,0/12,067,0137,1
/11
/
=
⋅+⋅−
+⋅
=
+−
+
=
me
meE
B
y
λθ
λ
;927,01
4
886,0
1
886,0
67,0
11
4
=
−
+=
−
+=
′′
S
y
My
S
B
B
E
E
()
[]
()
83,0
1,01/927,01,0137,11
927,0
11
=
−⋅⋅+
=
−
′′
+
′′
=
′
θλ
mEe
E
E
My
My
My
()
[]
()
[]
71,0
1,0177,0/83,037,112,01
83,0
11
'
'
=
−⋅⋅+
=
−+
=
θλ
mEe
E
E
My
My
My
Зная эффективность по Мэрфри, можно определить
концентрацию легколетучего компонента в паре на выходе из
тарелки
y
к
по соотношению
E
My
=(y
к
– y
н
)/(y
*
– y
н
), (2.43)
где
у
н
и у
*
– концентрация соответственно легколетучего
компонента в паре на входе в тарелку и равновесная с жидкостью
на тарелке.
Отсюда
y
к
= 0,725 + 0,71 (0,79 –
0,725) = 0,77.
Аналогичным образом подсчитаны
у
к
для других составов
жидкости. Результаты расчета параметров, необходимых для
построения кинетической линии, приведены ниже.
Взяв отсюда значения
х и у
к
, наносят на диаграмму х–у
точки, по которым проводят кинетическую линию (рис. 2.8).
Построением ступеней между рабочей и кинетической линиями в
интервалах концентраций от
х
р
до x
F
определяют число
действительных тарелок для верхней (укрепляющей) части
N
B
и в
интервалах от
х
F
до х
W
– число действительных тарелок для
Параметр Нижняя часть колонны Верхняя часть колонны
X 0,05 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90
т 2,25 1,73 1,30 0,90 0,77 0,60 0,47
К
yf
0,039 0,041 0,043 0,034 0,033 0,036 0,036
n
oy
1,314 1,384 1 ,449 1,097 1,110 1,159 1,185
E
y
0,732 0,750 0,765 0,667 0,670 0,686 0,694
B 1.20 0,96 0,74 1,0 0,89 0,74 0,62
E
′′
My
1,13 1,07 0,98 0,97 0,93 0,90 0,87
E
′
My
0,95 0,92 0,90 0,84 0,83 0,83 0,81
E
My
0,88 0,85 0,83 0,72 0,71 0,71 0,70
y
к
0,11 0,28 0,49 0,66 0,77 0,86 0,95
Рис. 2.8. Определение числа действительных тарелок:
1 – линия равновесия; 2 – кинетическая линия; 3 – рабочие линии
нижней (исчерпывающей) части колонны
N
н
. Общее число
действительных тарелок
N = N
в
+ N
н
= 17 + 14 = 31.
Высоту тарельчатой ректификационной колонны определим
по формуле:
H
к
= (N – 1)h + z
в
+ z
н
, (2.44)
где
h – расстояние между тарелками, м; z
в,
Z
H
– расстояние
соответственно между верхней тарелкой и крышкой колонны и
76 77
                                                                                                       Параметр   Нижняя часть колонны         Верхняя часть колонны
     Подставляя в уравнения (2.30) — (2.33) вычисленные                                                    X      0,05     0,15     0,30    0,45    0,60     0,75   0,90
значения т, Ey, , S и е, определяем к. п. д. по Мэрфри EMy:                                               т       2,25     1,73     1,30    0,90    0,77     0,60   0,47

             λ (E y + e / m)
                                                                                                          Кyf     0,039    0,041   0,043   0,034   0,033    0,036 0,036
                                  1,137 ⋅ (0,67 + 0,12 / 0,77)                                            noy     1,314    1,384 1 ,449    1,097   1,110    1,159 1,185
   B=                         =                                     = 0,886,
          (1 − θ )(1 + eλ / m) (1 − 0,1) ⋅ (1 + 0,12 ⋅1,137 / 0,77)                                       Ey
                                                                                                          B
                                                                                                                  0,732
                                                                                                                   1.20
                                                                                                                           0,750
                                                                                                                           0,96
                                                                                                                                   0,765
                                                                                                                                   0,74
                                                                                                                                           0,667
                                                                                                                                            1,0
                                                                                                                                                   0,670
                                                                                                                                                    0,89
                                                                                                                                                           0,686
                                                                                                                                                           0,74
                                                                                                                                                                   0,694
                                                                                                                                                                   0,62
                                                                                                         E′′My     1,13    1,07    0,98     0,97    0,93   0,90    0,87
            E y    B
                        S
                            0,67  0,886  4                                                          E′My      0,95    0,92    0,90     0,84    0,83   0,83    0,81
       ′′ =
      EMy       1 +  − 1 =       1 +    − 1 = 0,927;                                             EMy       0,88    0,85    0,83     0,72    0,71   0,71    0,70
            B     S     0,886     4                                                           yк       0,11    0,28    0,49     0,66    0,77   0,86    0,95

                    EMy′′                        0,927
     ′ =
    EMy                           =                                    = 0,83
                    ′′ [m(1 − θ )] 1 + 1,137 ⋅ 0,1 ⋅ 0,927 / (1 − 0,1)
             1 + eλEMy
                     '
                    EMy                                      0,83
  EMy =                                =                                           = 0,71
          1 + eλE   '
                    My   [m(1 − θ )]       1 + 0,12 ⋅ 1,37 ⋅ 0,83 /[0,77(1 − 0,1)]
     Зная эффективность по Мэрфри, можно определить
концентрацию легколетучего компонента в паре на выходе из
тарелки yк по соотношению
                              EMy=(yк – yн)/(y* – yн),                              (2.43)
где ун и у* – концентрация соответственно легколетучего
компонента в паре на входе в тарелку и равновесная с жидкостью
на тарелке.
      Отсюда
                                                                                                      Рис. 2.8. Определение числа действительных тарелок:
             yк = 0,725 + 0,71 (0,79 – 0,725) = 0,77.                                           1 – линия равновесия; 2 – кинетическая линия; 3 – рабочие линии
     Аналогичным образом подсчитаны ук для других составов                                   нижней (исчерпывающей) части колонны Nн. Общее число
жидкости. Результаты расчета параметров, необходимых для                                     действительных тарелок
построения кинетической линии, приведены ниже.                                                                  N = Nв + Nн = 17 + 14 = 31.
     Взяв отсюда значения х и ук, наносят на диаграмму х–у
                                                                                                  Высоту тарельчатой ректификационной колонны определим
точки, по которым проводят кинетическую линию (рис. 2.8).                                    по формуле:
Построением ступеней между рабочей и кинетической линиями в
интервалах концентраций от хр до xF определяют число                                                                Hк = (N – 1)h + zв + zн ,                              (2.44)
действительных тарелок для верхней (укрепляющей) части NB и в                                где h – расстояние между тарелками, м; zв, ZH – расстояние
интервалах от х F до хW – число действительных тарелок для                                   соответственно между верхней тарелкой и крышкой колонны и

                                             76                                                                                    77

Страницы