Определение диаметра противоточных колонн.
Расчет поперечного сечения противоточных абсорбционных колонн проводят по уравнению расхода:
где: 
– объемный расход сплошной (газовой) фазы, м3/с; 
– поперечное сечение, м2; 
– диаметр колонны, м; 
– фиктивная скорость сплошной фазы, м/с.
Площадь поперечного сечения противоточных аппаратов должна быть такой, чтобы скорости фаз не превышали значений, при которых происходит нарушение противоточного движения – так называемое «захлебывание» колонны.
В абсорбционных аппаратах предельная производительность характеризуется минимальной фиктивной скоростью газовой фазы, выше которой при определенном соотношении расходов фаз наблюдается нарушение противотока. В экстракционных колоннах режим захлебывания определяется по предельному значению суммарной фиктивной скорости обеих фаз. Предельные скорости позволяют найти минимально допустимые при заданной производительности площади поперечного сечения аппаратов и, соответственно, минимально требуемые диаметры. Диаметр колонн больше минимального выбирают с учетом действующих стандартов таким, чтобы колонна работала при скоростях фаз, близких к оптимальным.
Например, для тарельчатых колонн, диапазон эффективной работы тарелок характеризуется произведением 
и для колпачковых тарелок должно соблюдаться условие 
(здесь: 
– скорость газовой фазы в м/c, отнесенная к полному сечению колонны, 
– плотность газовой фазы в кг/м3).
|
|
|
Предельную скорость газовой или паровой фазы для насадочных колонн (скорость захлебывания) можно рассчитать по известным эмпирическим выражениям, приведенным в специальной литературе.
Определение диаметра колонны
Средние концентрации жидкости: а) верх колонны 
б)низ колонны 
Средние концентрации пара y'р и у"р находим но уравнениям рабочих линий
Средние температуры нара t'ср и t"ср находим по диаграмме
«температура - состав, состав» (t - х. у):
Средняя температура пара в колонне: 
Средние мольные массы пара: 
Средние плотности пара: 
Средняя плотность пара в колонне: 
Температуры флегмы tв и кубовой жидкости tн определяем по диаграмме 1-х. у. при xD и хи. По справочным данным находим плотность жидкого ПК ра при tв и плотность жидкого рв при tн Средняя плотность жидкости в колонне 
Объемный поток пара в колонне 
где G0 - мольный расход дистиллята, кг/ч ; R<mm – оптимальное флегмовое число:tcp-средняя температура пара в колонне. °С. Р - давление в колонне. Па
Предельная скорость для ситчатой тарелки
где рх. ру - плотности жидкости и пара соответственно. кг/м\ Предельная скорость пара для колпачковой тарелки
где Мср,, - средняя молекулярная масса в колонне, i – средняя температура пара в колонне, получить значения \\ (кг/м3') и Wпр (м/с)
|
|
|
Рабочая скорость пара в ректификационных колоннах, работающих при атмосферном давлении, обычно находится в пределах W = 0.5-1.5 м/с
Рабочую скорость пара W в свободном сечении колонны принимаем на 15 %ниже предельной.
Диаметр ректификационтюй колонны
где Vp, - объемный расход пара по колонне (м'/с).
Рабочая скорость пара в свободном сечении колонны: 
Объемный расход жидкости в верхней части колонны
(м*/с): 
Объемный расход жидкости в нижней части колонны
(мя/с): L+Gf
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!