Расчет поверхности конденсатора – холодильника
t1= 97,8 °C 95C
50 °C 30 °C
∆tм = 47,8 °С ∆tб = 65 °С
∆tср = (∆tб – ∆tм) / ln (∆tб / ∆tм), (59)
∆tср = (65 – 47,8) / ln (65 / 47,8) = 55,96°С
F = Q’D / (K · ∆tср), (60)
Для водяного конденсатора паров узких бензиновых фракций K = 235 ÷ 465 Вт/(м2·K) ([2] – стр. 515).
Принимаем K = 200 Вт/(м2·K) = 171,97 ккал/(м2·ч·°С).
QD = 1597745,19 ккал/ч.
F = 1597745,19 / (171,97 · 55,96) = 166,03 м2.
Расчет расхода воды
QD = W · c · ∆t, (61)
W = QD / (c · ∆t),
где c – теплоемкость воды. c = 1 ккал/кг;
B – расход воды, кг/ч.
∆t = 50 – 30 = 20 °С.
B =1597745,19 / (1 · 20) = 79887,26 кг/ч.
Расчет поверхности кипятильника
Tg12 = 120,2 °C tg13 = 121,8 °C
tвп = 151,8 °C tвп = 151,8 °C
∆tн = 31,6 °С ∆tк = 30 °С
При tвп = 151,8 °С давление насыщенного водяного пара составляет
P = 5,029 кгс/см2 = 4,935 · 105 Па ([3] – стр. 548, таблица LVI).
∆tср = (∆tн + ∆tк) / 2 = 30,8°С.
Эффективность работы кипятильника принимаем приблизительно 30 °С.
F = QB / (K · ∆tср),
где для кипятильника, обогреваемого конденсирующимся водяным паром K = 290 ÷ 870 Вт/(м2·K) ([2] – стр. 515).
Принимаем K = 300 Вт/(м2·K) = 257,954 ккал/(м2·ч·°С).
QB = 2046130,55 кДж/ч.
F = 2046130,55 / (257,954 · 30,8) = 257,54 м2.
Расчет расхода водяного пара
Z = QB / r · 1,05, (63)
где Z – расход водяного пара, кг/ч; r – скрытая теплота испарения водяного пара при заданном давлении. r = 2116 кДж/кг = 506,29 ккал/кг ([3] – стр. 548, таблица LVI).
Z = 2046130,55 / 506,27 · 1,05 = 4243,66 кг/ч.
Выводы
В ходе работы по заданным параметрам (подача сырья, содержание бензола в сырье, дистиллята и др.) был проведен расчет процесса ректификации и ректификационной колонны.
В процессе работы получены следующие результаты:
- число теоретических тарелок 13
в концентрационной части 6
в отгонной части 7
- число фактических тарелок 23
- высота аппарата 13500 мм
- диаметр колонны: 2000 мм
Диаметры штуцеров:
- штуцер для ввода орошения 90 мм
- штуцер вывода паров из колонны 400 мм
- штуцер ввода паров из рибойлера 400 мм
- штуцер для самотека 200 мм
- штуцер для подачи сырья 350 мм
Поверхность конденсатора- холодильника: 166,03 м2.
Расход воды: 79887,26 кг/ч.
Поверхность кипятильника: 257,54 м2.
Расход пара: 4243,66 кг/ч.
Список использованной литературы:
Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – Москва: Химия, 1971 г.
Скобло А. И., Трегубова И. А., Молоканов Ю. К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. – Москва: Химия, 1982 г.
Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Ленинград: Химия, 1987 г.