3.2. Скорость пара и диаметр колонны

По диаграмме t-x,y и по средним составам фаз определяем, что

средняя температура в верхней части колонны равна

= 92,8 °С

средняя температура в нижней части колонны равна

= 107,3 °С

Плотность пара в верхней части колонны

кг/м³

кг/м³

кг/м³,

где и взяты при = 92,8 °С

кг/м³,

где и взяты при = 107,3 °С.

Для ситчатых тарелок:

м/с

м/с

м/с

кг/м³

кг/м³

Диаметр колонны определяем из уравнения расхода:

По [1] (c. 197) из нормального ряда диаметров колонн, принятых в химической промышленности выбираем стандартный диаметр колонны D = 1,4 м.

Рабочая скорость будет равна:

По приложению 5.1 [1] для колонны диаметром 1400 мм выбираем ситчатую тарелку типа ТС-Р

Техническая характеристика ситчатых тарелок типа ТС-Р

Диа-метр ко-лон-ны D, мм	Сво-бодное сече- ние колон-ны, м2	Тип тарел-ки	Рабо-чее сече-ние тарел-ки, м2	Диа- метр отверс-тия d, мм	Шаг между отверс-тиями t, мм	Относи-тельное свобод-ное сечение тарелки Fc, %	Сече- ние пе- релива, м2	Относи-тельная пло- щадь пере- лива, %	Пери- метр слива , м	Мас-са, кг
1400	1,54	ТС-Р	1,368	8	16	13,9	0,087	5,65	0,86	72

Скорость пара в рабочем сечении тарелки:

3.3. Расчёт высоты колонны

3.3.1. Высота светлого слоя жидкости на тарелке и

паросодержание барботажного слоя

Высоту светлого слоя жидкости h₀ для ситчатых тарелок находят по уравнению:

,

где - удельный расход жидкости на 1 м ширины сливной перегородки, м²/с;

,

м - высота переливной перегородки,

,

и - поверхностное натяжение соответственно жидкости и воды при средней температуре в колонне

⁰С

1) Для верхней части колонны:

м²/с

Н/м

Н/м

Н/м

Н/м

Вязкость смеси найдем по уравнению:

2)Для нижней части колонны:

м²/с

Вязкость смеси найдем по уравнению:

Паросодержание барботажного слоя находят по формуле

,

где .

Для верхней части колонны

Для нижней части колонны

3.3.2. Коэффициенты массоотдачи

Коэффициент диффузии в жидкости при средней температуре t (в ⁰С) равен

.

Коэффициенты диффузии в жидкости при 20 ⁰С можно вычислить по приближенной формуле

,

где А, В – коэффициенты, зависящие от свойств растворенного вещества и растворителя;

A=1, B=1

- вязкость жидкости при 20 ⁰С,

и - мольные объемы компонентов в жидком состоянии при температуре кипения, см³/моль.

,

где и принимают при температуре 20 ⁰С.

Коэффициент диффузии в паровой фазе может быть вычислен по уравнению:

,

где - средняя температура в соответствующей части колонны, К;

=273+t

- абсолютное давение в колонне, Па.

Па

1) Для верхней части колонны:

По таблице 6.3 [2] =14,8, =24,6 и =3,7.

см³/моль

см³/моль

м²/c

кг/кг смеси

кг/м³

2)Для нижней части колонны:

кг/кг смеси

кг/кг смеси

Вычислим коэффициенты массоотдачи:

Для верхней части колонны:

,

где - плотность орошения (скорость жидкости)

м /c

- динамический коэффициент вязкости паровой смеси

0,52 м/с

Для нижней части колонны:

м /c

Пересчитаем коэффициенты массоотдачи на кмоль/(м²с):

Для верхней части:

Для нижней части: