- •Введение
- •1. Методические указания к курсовому проекту по процессам и аппаратам химической технологии
- •1.1. Цель и задачи курсового проектирования
- •1.2. Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки
- •1.3. Оформление расчетно-пояснительной записки
- •1.4. Порядок работы над курсовым проектом
- •1.5. Задание на проектирование
- •2. Основные обозначения и единицы измерения
- •3. Методика расчета тарельчатых и насадочных ректификационных колонн
- •3.1. Материальный баланс и уравнения рабочих линий
- •3.2. Объемные расходы пара и жидкости
- •3.3. Скорость пара и диаметр насадочных ректификационных колонн
- •3.4. Скорость пара и диаметр тарельчатых ректификационных колонн
- •3.5. Высота тарельчатых ректификационных колонн
- •3.6. Высота насадки в насадочных ректификационных
- •3.7. Тепловой расчет ректификационной колонны.
- •3.8. Гидравлический расчет тарельчатых ректификационных колонн
- •3.9. Гидравлический расчет насадочных колонн
- •4. Пример расчета тарельчатой ректификационной колонны
- •4.1. Материальный баланс. Уравнение рабочих линий
- •Решаем уравнение с двумя неизвестными
- •4.2. Определение объемных расходов, скорости пара и диаметра
- •4.3. Определение числа тарелок и высоты тарельчатых колонн
- •4.4. Определение числа действительных тарелок и высоты
- •Физико-химические свойства веществ
- •4.5. Тепловой расчет ректификационной колонны
- •5. Пример расчета насадочной ректификационной колонны
- •Равновесные составы жидкости (х) и пара (у) в мольных %
- •5.1. Режим эмульгирования
- •Сопротивление слоя сухой насадки
- •Плотность орошения и критерий Рейнольдса жидкости
- •5.2. Режим подвисания
- •Физические свойства веществ и параметры колонны
- •5.3. Пленочный режим
- •Физические свойства веществ и параметры колонны
- •Определяем коэффициент массоотдачи паровой фазы
- •Плотность орошения
- •Сопротивление орошаемой насадки
- •6. Методика расчета теплообменных аппаратов
- •6.1. Тепловой расчет кожухотрубного теплообменика
- •Предварительный тепловой расчет
- •Физические свойства теплоносителей
- •6.2. Методика расчета подогревателя исходной смеси,
- •6.3. Методика расчета конденсатора паров дистиллята
- •6.4. Пример расчета подогревателя
- •Средняя температура холодного теплоносителя
- •Из выражений
- •6.5. Пример расчета конденсатора
- •Решение
- •6.6. Пример расчета холодильника дистиллята
- •6.7. Пример расчета кипятильника (испарителя) кубового остатка
- •6.8. Конструктивный расчет
- •6.9. Гидравлический расчет
- •6.10. Технико-экономический расчет
- •Процессы и аппараты химической технологии
- •И теплообменного аппарата
- •Саратов – 2005
- •Приложение 2
- •Утверждаю
- •Начальник кафедры № 9
- •Задание на курсовую работу по дисциплине
- •5. К защите представить:
- •6. Литература:
- •Равновесные составы жидкости X и пара y в мольных % и температура кипения t в 0с двойных смесей при давлении 760 мм рт. Ст.
- •Приложение 13
- •Литература
- •Оглавление
5.3. Пленочный режим
5.3.1. Технологический расчет проводится аналогично пунктам 5.1.1.1-5.1.1.9, 5.1.2.1- 5.1.2.9. Результаты расчета сведены в таблицу 5.4
Таблица 5.4
Физические свойства веществ и параметры колонны
№ пп |
Наименование величины |
Обозна- чение |
Единицы измерения |
Значения |
|
нижняя часть |
верхняя часть |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Молекулярная масса пара |
|
|
127,885 |
91,905 |
2 |
Плотность пара |
|
кг/м3 |
4,560 |
3,431 |
3 |
Средний молярный состав пара |
|
- |
0,334 |
0,797 |
4 |
Объемный расход пара |
|
м3/с |
0,161 |
0,214 |
5 |
Средняя температура пара |
|
оС |
68,8 |
53,5 |
6 |
Средняя температура жидкости |
|
оС |
64,2 |
51,4 |
7 |
Средний молярный состав жидкости |
|
- |
0,242 |
0,706 |
8 |
Плотность жидкости |
|
кг/м3 |
1458,563 |
1342,022 |
9 |
Объемный расход жидкости |
|
м3/с |
1,195·10-3 |
4,186·10-4 |
10 |
Вязкость пара |
|
Па·с |
1,178·10-5 |
1,275·10-5 |
11 |
Коэффициент диффузии пара |
|
м2/с |
4,83·10-6 |
4,51·10-6 |
5.3.2. Определение скорости пара и диаметра колонны
5.3.2.1. При работе колонны в пленочном режиме скорость пара в соответствии с рекомендациями указанными в литературе [9, с.499] принимается равной пл 0,45 п . Скорость п рассчитывается по методике, описанной в пунктах 5.1.3.1., и составляет
= 1,70 м/с = 0,82 м/с
плв = 0,45 пв = 0,45 · 1,70 = 0,77 м/с
плн = 0,45 пн = 0,45 · 0,82 = 0,37 м/с
5.3.2.2. Определяем диаметр колонны
5.3.2.3. По [6, с.197] выберем стандартные значения диаметра для верхней и нижней части колонны и произведем перерасчет скорости пара
Дств = 0,6 м Дстн = 0,8 м
5.3.3. Определение высоты ректификационной колонны
5.3.3.1. Определение высоты насадки
(5.57)
(5.58)
(5.59)
(5.60)
Nuп = 0,407 Reп0,655 Prп0,33 (5.61)
(5.62)
(5.63)
(5.64)
(5.65)
Nuж = 0,0021 Reж0,75 Prж0,5 (5.66)
(5.67)
(5.68)
(5.69)
Дж = [1 + b(t-20)] (5.70)
(5.71)
Коэффициент диффузии газа в жидкости определяем по формулам
Для расчета коэффициента b определим и смеси при t = 200С:
[2, с.512]
[2, с.517]
Джв = Д20в [1+b(t-20)] = 3,022 ·10-9[1+1,249 ·10-2(51,4-20)] =
= 4,207·10-9 м2/с
Джн = Д20н [1+b(t-20)] = 2,621 ·10-9[1+1,515 ·10-2(64,2-20)] =
=4,376·10-9 м2/с