2.3 Вакуумды колоннаның жылулық балансы

Колоннаға берілетін жылу мөлшері келесі формула арқылы анықталады:

мұндағы, G_б, G_с, G_сб – сұйық және бу фазаларының және су буының мөлшері, кг/с;

Y_б, Y_с, Y_сб – шикізаттын су және бу фазаларындағы және су буының энтальпиялары, кДж/кг.

Q_к = 12000+ 48804 = 60804 кДж

Өнімнен бөлініп алатын жылу мөлшері төмендегі формуламен анықталады:

Q_ш = 595 + 6760 +10140 + 20570+12000 = 50067+ G_{жоғалым} кДж.

6- кесте

Вакуумды колонаның жылулық балансы

Ағымдар атауы	С, кг/с	t, С	, кг/м3	Энтальпия, кДж/кг	Жылу эффектісі,кДж
Түсті:	-	-	-	-	-
1. Шикізат	58,8	400	0,930	830	48804
2. Су буы	4	420	1	3000	12000
Барлығы:	62,8	-	-	-	60804
Алынды:	-	-	-	-	-
1.Вакуумды соляр	3,5	170	0,855	170	595
2.Жеңіл вакуумды газойль	13	410	0,870	520	6760
3. Ауыр вакуумды газойль	20	450	0,920	507	10140
4. Гудрон	22	500	0,952	935	20570
5. Су буы	4	520	1	3000	12000
Барлығы:	62,8	-	-	-	50065

2.4 Вакуумды колоннаның негізгі өлшемдерін есептеу

Колонна диаметрі бу көлеміне тәуелді болады. I-ші циркуляциялық сұйықтандыру бойынша бу көлемі келесі теңдеу арқылы анықталады:

мұндағы, T – колоннаның есептелетін қимасындағы температура, К.

м³/с

Колоннаның есептелетін қимасындағы бу тығыздығын төмендегі теңдеу арқылы табамыз:

Т = 403 К кезіндегі тығыздығы:

мұндағы,  = 0,000552 – тығыздыққа түзету.

= 0,870 – 0,000552(623 – 293) = 0,688 кг/м³

Колоннадағы мүмкін сызықты жылдамдық:

мұндағы, табақшалар арақашықтығы 600 мм болатын атмосфералық колонна үшін К=370 .

Колоннаның қимасының ауданы :

мұндағы, V_б – бу көлемі, м³/с;

W_м – мүмкін сызықты жылдамдық, м/с.

S = 66,4 / 7 = 9 м².

Колонна диаметрі келесі формуламен анықталады:

мұндағы, S – қиманың қажетті ауданы, м².

D = 1,128  = 3 м.

Колоннаның фракциялаушы бөлігінің диаметрін анықтаймыз. Колоннаның фракциялаушы бөлігінің бу көлемі төмендегі теңдеу арқылы анықталады:

мұндағы, Т_фрак – колоннаның фракциялаушы бөлігінің температурасы, К;

 – колоннаның фракциялаушы бөлігінің қысымы, Па.

м³/с

Бу тығыздығы келесі теңдеу арқылы анықталады:

мұндағы, G_i – колоннаның фракциялаушы бөлігіндегі бу мөлшері, кг/с.

Т = 503 К кезіндегі тығыздығы,  = 0,000594.

= 0,870 – 0,000494(503 – 293) = 0,786 кг/м³;

Будын мүмкін сызықты жылдамдығы, К = 360.

Колонна қимасының қажетті ауданы:

S = 120 / 4 =30 м²

Колонна диаметрі:

D = 1,128  = 6 м

Колоннаның фракциялаушы бөлігінің диаметрі 6 м.

Берілген мәндерге сүйеніп колонна биіктігін анықтаймыз. Отырғыштар арақашықтығы 0,6 м. Отырғыштар саны 27. сонда колонна биіктігі:

h₁ = D₁ / 4 = 4 / 4 = 1м.

h₂, h₃, h₄ – биіктіктерді бұл бөліктердегі насадкалар санына байланысты табады:

h_2,3,4 = (n – 1)  а

мұндағы, а – отырғыштар арақашықтығы, м

h₂ = (6 – 1)  0,6 = 3 м

h₃ = (15 – 1)  0,6 = 8,4 м

h₄ = (6 – 1)  0,6 =3 м

Бір диаметрден екінші диаметрге өту биіктігі: h₅ = 3 м.

H₆ –отырғыштар арақашықтығынан алады: h₆ =1 м.

h₇ –2 м тең деп алады.

h₈ – қалдық термиялық тұрақсыз заттардан тұратындықтан қалдықтын 3 минуттық қорынан төмендегі теңдеуден анықтайды:

мұндағы, V – колоннаның төменгі бөлігіндегі өнім көлемі, м³/с;

S –алынған диаметрлерге байланысты көлденен қима ауданы, м².

Колоннаның төменгі бөлігіндегі өнім көлемі мына формуламен анықталады:

мұндағы, G – колоннаның төменгі бөлігіндегі қалдықтын массалық шығыны;

_с –қалдық тығыздығы, кг/м³.

Колоннаның көлденен қима ауданын колонна диаметрінен анықтайды::

S = 0,785  D² = 0,785  6² = 29 м³

Колоннаның жалпы биіктігі:

H = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅ + h₆ + h₇ + h₈

Н = 22 м