2.2 Определяем скорость пара и диаметр колонны

-в верхней части колонны

(8)

-в нижней части колонны

(9)

Средняя концентрация пара находиться по уравнениям рабочей линии.

-в верхней части колонны

-в нижней части колонны

Средняя температура пара определяется по диаграмме t-x-y

-при

-при

Средние мольные массы и плотность пара

- в верхней части колонны

(10)

, (11)

где T-температура,° C

-в нижней части колонны

(12)

(13)

Средняя плотность пара в колонне

(14)

791,8

Определяем скорость пара (h=300мм, C=0,03)

(15)

Объемный расход проходимого через колонну пара при средней температуре=339К.

(16)

где

Т-температура,°C;

Р-давление, Па.

(17)

V=

Определяем диаметр колонны

(18)

где V-объем,

W-скорость пара, м/с.

м

По таблице , тогда скорость пара в колонне будет:

(19)

Определяем длину пути жидкости на тарелки

(20)

L=1,8-2×0,2=1,4м

По диаграмме t-x-y находим

(21)

Определяем число тарелок

-в верхней части

-в нижней части

Определяем высоту тарельчатой части колонны ( )

(22)

Нк=5,7+4,8= 10,5м

2.2 Тепловой расчёт установки

(23)

где ;

W, iw - остаток;

F , if – cырье;

(24)

Определяем энтальпию

(25)

где - теплоемкость, ;

t- температура,

(26)

(27)

Определяем полную конденсацию

(28)

где Ф – флегмовое число;

P – количество дистиллята;

I – энтальпия.

Вт

Q=1095717Вт

2.3 Гидравлический расчет

Определяем площадь поперечного сечения колонны:

(29)

S=

Находим общую площадь патрубков

(30)

Определяем размеры колпачков

(31)

где h- расстояние по вертикали от верхнего обреза патрубка до колпачка

(32)

h=

Расчитываем внутренний диаметр колпачка

= (33)

пара в отверстиях тарелки, ;

(34)

Определяем сопротивление тарелки:

, (35)

где - 5- коэффициент сопротивления колпачковых тарелок;

Определяем высоту уровня жидкости:

∆h=( ^2/3, (36)

где Vж – объемный расход жидкости, м³/с;

П – периметр сливной перегородки;

K – отношение плотности парожидкостного слоя к плотности жидкости.

∆h= ^2/3=0.024 м;

Определяем эквивалентный диаметр прорези колпачка:

= (37)

=

Определение сопротивления парожидкостного слоя на тарелке:

(38)

∆Р₂=1.3·0.0534·0.5·972·9.81=330

Определения сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:

(39)

где - поверхностное натяжение жидкости при средней температуре в колонне для воды, применяем

Определяем общее гидравлическое сопротивление тарелок в колонне:

∆Р=∆Р₁+∆Р₂+∆Р₃ (40)

∆Р= 75,14+330+22,45=427,59