Процессы и аппараты пищевых производств. Программа, контрольные задания и методические указания. Николаев Г.И - 18 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Объем паров дистиллята V
n
, уходящего из ректификационной колонны на дефлегма-
тор:
,
4,22)1(
0
TM
TRP
V
n
+
=
где Тсредняя абсолютная температура в колонне,
0
К;
Мсредняя молекулярная масса перегоняемой смеси, кг;
М=Х
Р
·М
ллк
+(1-Х
Р
) ·М
тлк
Для колонны истощения объем паров дистиллята V
n
, можно определить по формуле:
У
P
+ У
F
У
ср.,в
= -------------- ;
2
У
P
+ У
W
У
ср.н
= -------------- .
2
Определив У
ср.в
и У
ср.н
по таблице 1 находим t
ср.в
и t
ср.н
.
t
ср.
= t
ср.в
+ t
ср.н
T
ср.
= t
ср
+ 273
0
ρ
п
средняя плотность паров дистиллята, кг/м
3
:
CP
СР
R Τ
Ρ
Μ
=
Π
ρ
,
где Мсредняя молекулярная масса пара концентраций У
СР
, %
R – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль*К), равная 22,4.
Скорость пара в ректификационных колоннах с ситчатыми тарелками, м/с:
Π
=
ρ
ρ
ж
g
W *05,0
,
ρ
ж
средняя плотность жидкости = ρ
ср.воды
+ ρ
ср. м.сп.
ρ
ср.воды
- среднюю плотность воды определяем по t
ср.в
и t
ср.н
(приложение 1).
Рабочая скорость пара в насадочной ректификационной колонне определяют анало-
гично расчетам для абсорбционных колонн.
Диаметр ректификационной колонны Д, м:
W
V
Д
=
Π
π
4
,
Высота ректификационной колонны Н, м:
Н=(n-1) · h+2h+3h,
где n
число ступеней колонны.
h – расстояние между ступенями, м, (h=0,35-0,34 м);
2h – высота от верхней тарелки до крышки колонны, м;
3h – высота выпарной камеры колонны, м.
Приложения
Приложение 1
Физические свойства воды
(на лини насыщения)
t,
0
С
ρ,
кг/м
3
С
Р
,
кДж/кг·К
λ·10
2
,
Вт/м·К
ν·10
6
,
м
2
/с
β·10
4
, К
-1
σ·10
4
,
кг/с
2
Ρr
0 1000 4,23 65,1 1,79 -0,63 756 13,7
10 1000 4,19 57,5 1,31 +0,70 762 9,52
20 998 4,19 59,9 1,01 1,182 727 7,02
       Объем паров дистиллята Vn, уходящего из ректификационной колонны на дефлегма-
тор:
                                       P(1 + R) ⋅ 22,4T
                                  Vn =                  ,
                                            M ⋅ T0
       где Т – средняя абсолютная температура в колонне, 0К;
       М – средняя молекулярная масса перегоняемой смеси, кг;
                                     М=ХР·Мллк+(1-ХР) ·Мтлк
       Для колонны истощения объем паров дистиллята Vn, можно определить по формуле:

                                           УP + У F
                                    Уср.,в = -------------- ;
                                               2
                                          УP + УW
                                    Уср.н = -------------- .
                                               2
       Определив Уср.в и Уср.н по таблице 1 находим tср.в и tср.н .
                                     tср. = tср.в + tср.н
                                     Tср. = tср + 273 0
       ρп – средняя плотность паров дистиллята, кг/м3:
                                               Μ ⋅ ΡСР
                                         ρΠ =           ,
                                                R ⋅ ΤCP
       где М – средняя молекулярная масса пара концентраций УСР, %
       R – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль*К), равная 22,4.
       Скорость пара в ректификационных колоннах с ситчатыми тарелками, м/с:
                                                   ρж
                                    W g = 0,05 *      ,
                                                   ρΠ
                          ρж – средняя плотность жидкости = ρср.воды + ρср. м.сп.
            ρср.воды - среднюю плотность воды определяем по tср.в и tср.н (приложение 1).
       Рабочая скорость пара в насадочной ректификационной колонне определяют анало-
гично расчетам для абсорбционных колонн.
       Диаметр ректификационной колонны Д, м:
                                                     4VΠ
                                             Д=           ,
                                                    π ⋅W
       Высота ректификационной колонны Н, м:
                                       Н=(n-1) · h+2h+3h,
       где n – число ступеней колонны.
       h – расстояние между ступенями, м, (h=0,35-0,34 м);
       2h – высота от верхней тарелки до крышки колонны, м;
       3h – высота выпарной камеры колонны, м.

                                         Приложения
                                                                                Приложение 1

                                 Физические свойства воды
                                   (на лини насыщения)

             t, 0С   ρ,     СР,     λ·102,    ν·106, β·104, К-1   σ·104,   Ρr
                     кг/м3 кДж/кг·К Вт/м·К    м2/с                кг/с2
              0       1000   4,23     65,1     1,79     -0,63      756     13,7
              10      1000   4,19     57,5     1,31    +0,70       762     9,52
              20       998   4,19     59,9     1,01    1,182       727     7,02