5 Расчет высоты колонны
Высота колонны рассчитывается по формуле:
м,
где h – расстояние между тарелками, h = 0,5 м;
h1 – высота зоны над верхней тарелкой, необходимая для монтажа штуцера распределителя жидкости и сепарации потоков, h1 = 1,0 м;
h2 – высота зоны сепарации сырьевого парожидкостного потока, а также для монтажа отбойников h2 = 1,0 м;
h3 – высота зоны под нижней тарелкой, необходимая для создания столба жидкости, обеспечивающего самотёк, h3 = 1,0 м.
м
6 Определение скорости пара и расчет диаметра ректификационной колонны.
6.1 Определение скорости пара и диаметра колонны(по Павлову)
Расчет произведем по методике, предложенной в [2] .
Рассчитываем средние концентрации низкокипящего компонента в жидкости:
а) верхней (укрепляющей) части колонны:
(моль)
б) нижней (исчерпывающей) части колонны:
(моль)
Средние температуры пара определяем по t - x,y (Рисунок 4):
а) при 
б) при 
Средняя плотность жидкости в колонне, кг/м3:
где: ρА ,ρВ – плотности низкокипящего и высококипящего компонентов при средней температуре в колонне, соответственно, кг/м3
а) верхней (укрепляющей) части колонны:
б) нижней (исчерпывающей) части колонны:
Для колоны в целом:
Рассчитываем средние концентрации низкокипящего компонента в паре:
yF – концентрация низкокипящего компонента в паре на питающей тарелке. Определяется в точке пересечения линий рабочих концентраций, построенных при оптимальном флегмовом числе R=2,97
yF =0,425
а) верхней (укрепляющей) части колонны:
(моль)
б) нижней (исчерпывающей) части колонны:
(моль)
Средние температуры пара определяем по t - x,y (рис.4):
а) при 
б) при 
Средние мольные массы и плотности пара:
а) в верхней части колонны
кг/моль
б)в нижней части колонны
кг/моль
Средняя плотность пара в колонне:
а) в верхней части колонны, кг/м3
;
б)в нижней части колонны, кг/м3
;
.
Средняя плотность пара в колонне, кг/м3:
Определяем скорость пара в колонне, м/ч. Принимаем расстояние между тарелками h = 500 мм. По графику [2] стр 323 находим С = 0,056 в зависимости от вида тарелок
где MD – мольная масса дистиллята.
Объёмный расход проходящего через колонну пара при средней температуре
м3/ч
Тогда диаметр колонны, м:
По ГОСТу 9617-76 –«Сосуды и аппараты. Ряды диаметров» принимаем
D = 5600 мм. Тогда скорость пара в колонне будет, м/ч:
Заключение
В процессе проделанной работы была рассчитана ректификационная установка для разделения смеси пентан- гексан. Были получены следующие данные:
диаметр колонны - 5600 мм;
высота колонны – 23 м;
Рассчитаны материальный и баланс установки, построены - графики и таблицы.
Список литературы
1. Ченцова,Л.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие к самостоятельной работе/ Л.И. Ченцова, М.К. Шайхудинова, В.М. Ушанова.- Красноярск: СибГТУ,2006.-267с.
2. Павлов, К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. Перепечатка с изд. 1987г.- М.:ООО «РусМедиаКонсалт», 2004.-576с.
3. Шайхудинова М.К., Ченцова Л.И., Борисова Т.В. Процессыи аппараты химической технологии. Расчет выпарной установки: учебное пособие к выполнению курсового проекта.-Красноярск: СибГТУ, 2005.- 80с.
4. Левин Б.Д., Ченцова Л.И., Шайхутдинова М.Н., Ушанова В.М. процессы и аппараты химических и биологических технологий. Учеб. пособие для студентов химических специальностей вузов / Под общ. ред. д-ра. хим. Наук С.М. Репяха. – Красноярск: Сибирский государственный технологический университет, 2002. - 430с.
5. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с.