СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Нагрузку колонны по жидкой фазе находим из соотношения
Wc = g ,
ж
где g – массовая нагрузка по жидкости в рассчитываемом сечении, кг;
40
ж - плотность жидкой фазы при температуре в рассматриваемом сечении, г/см3.
п – плотности паров, кг/м3.
Плотность паров определяем из соотношения
|
|
|
G |
п |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||
|
п |
|
3600 |
V |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
п |
,
где Gп - расход паров в рассматриваемом сечении, кг.
Gп = Gнi + Z.
Диаметр колонны определяем по формуле
d =
4 S 
=
4 Vп
Wдоп
,
Высоту подпора жидкости над сливной перегородкой рассчитываем по формуле
|
|
W |
|
2 |
h 3 |
|
|||
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6400 n |
|
|
или
|
W |
h |
c |
|
6400 n |
|
2 / 3
,
где h - высота подпора жидкости над сливной перегородкой, м;
- периметр слива (длина сливной перегородки), м.
Длина сливной перегородки может быть рассчитана по формуле
= (0,75-0,8) d.
где d - диаметр колонны в рассматриваемом сечении, м.
Высота подпора жидкости не должна превышать 50 мм.
Расчет диаметра колонны в сечении II - II
GII-II = 116543 кг. gI-I = 98044 кг. Робщ = 0,31.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
116543 |
|
|
22,4 (273 95) 0,1 |
|
= 2,1 м3/с. |
|||
Vп |
|
|
|
|
|
|
663,02 |
||
98044 |
3600 273 0,312 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
G |
п |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||
|
п |
|
3600 |
V |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
п |
116543 = 15,4 кг/м3.
3600 2,1
41
Wc
=
g |
|
|
ж |
|
|
=
98044 702
= 139,6 м3 ч.
|
W |
|
|
1,15 750 |
|
0,5 |
|
|
|
|
||
0,655 |
|
|
|
|
||||||||
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
||
|
n |
|
V |
|
3600 |
|
|
|
|
|
||
|
|
ï |
|
|
|
ï |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1
0,25
.
Принимаем число сливных устройств равным четырем (n = 4).
=
|
139,6 |
1,15 750 |
|
0,5 |
|
0,655 |
|
||||
|
|
2,1 3600 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
702
15,4
1
0,25
= 19,5.
С =1,15 750 – 4 (19,5 – 35) = 924,5.
Wдоп = 0,85
10-4 924,5
702 |
1 |
|
15,4 |
||
|
= 0,45 м/с.
d =
4 Vп
Wдоп
=
4 2,1 
3,14 0,45
= 2,41 м.
Рекомендуется принимать величину диаметра колонны равной четному числу. Округляем рассчитанный диаметр колонны до величины 2,4 м.
Рассчитываем фактическую скорость паров по формуле
Wфакт = |
V |
, |
|
п |
|||
|
|
||
|
S |
|
где S – площадь сечения колонны, м2.
|
d |
2 |
|
|
|
S = |
|
, |
|
|
|
4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
где d = 7,6 м. |
|
||||
|
3,14 |
2,4 |
2 |
|
|
S = |
|
= 9 м2. |
|||
|
4 |
|
|||
|
|
|
|
||
Wфакт = 29,1 = 0,27 м/с.
Wфакт < Wдоп, следовательно, диаметр колонны рассчитан правильно.
|
Wc |
2 / 3 |
|
139,6 |
|
2 / 3 |
|
h |
|
|
= |
|
|
|
= 0,062 м = 62 мм. |
|
|
|
|||||
|
|
|
6400 0,75 7,6 |
4 |
|
||
|
6400 l n |
|
|||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Расчет диаметра колонны в сечении IV - IV.
G IV-IV = 118834 кг.
42
gIV-IV = 166637 кг.
Vп
N |
к |
|
22,4 (273 126) 0,1 |
663,02 |
|
3600 273 0,32 |
||
|
,
где Nк - количество вещества компонентов, находящихся в паровой фазе в рассматриваемом сечении, кмоль.
Nк =
G |
|
G |
|
|
G |
|
|
|
YR 62 |
62 85 |
85 RR |
||||
|
|
|
|||||
Ì |
1YR 62 |
|
M |
62 85 |
|
M |
85 RR |
|
|
|
|
|
|||
.
Для определения количества вещества расчет ведем на 100 кг сырья, тогда расход фракции НК-62°С будет 16,8 кг, БСФ 11,1 кг и 85-180°С 72,1 кг.
N |
|
16,8 |
|
11,1 |
|
72,1 |
|
ê |
|
|
|
|
|||
|
|
58 |
|
80 |
|
134 |
|
|
|
|
|
||||
= 0,97 кмоль.
Vп = 0,97
|
22,4 (273 165) |
0,1 |
663,02 |
|
3600 |
273 0,32 |
|
||
|
|
|
||
= 2,0 м3/с.
|
|
|
G |
п |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||
|
п |
|
3600 |
V |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
п |
118834 3600 2,0
= 16,5 кг/м3.
Wc
=
g |
|
|
ж |
|
|
=
166637 824
= 202 м3 ч.
Принимаем число сливных устройств n = 4.
= |
|
|
|
202 |
|
1,15 750 |
|
0,5 |
824 |
|
0,25 |
||||||
0,655 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= 10,2. |
||||||
|
|
16,5 3600 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
16,5 |
|
|
||||||
С =1,15 750 - 4 (10,2 - 35) = 961. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Wдоп = 0,85 10-4 961 |
|
824 |
|
1 = 0,57 м/с. |
|||||||||||||
|
16,5 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = |
|
|
4 2,0 |
|
|
|
= 2,81 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
3,14 0,57 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Принимаем d = 2,8 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
S = |
|
3,14 2,82 |
|
= 6 м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Wфакт = |
2,0 |
= 0,29 м/с. |
|
7 |
|||
|
|
Wфакт < Wдоп, следовательно, диаметр колонны рассчитан правильно.
43
|
225 |
|
|
2 / 3 |
|
= 0,066 м = 66 мм. |
|||
h = |
6400 0,75 |
8,0 4 |
|
|
|
|
|
Принимаем диаметр основной атмосферной колонны от верха до тарелки ввода сырья равным 2,4 м, м; диаметр нижней части колонны принимаем равным 2,8 м.
Расчет высоты колонны Общая высота колонны складывается из расстояния от верхнего днища до
верхней тарелки с учетом формы днища и диаметра колонны (Н1), числа тарелок и расстояния между ними в укрепляющей (Н2) и отгонной (Н4) частях колонны, высоты эвапорационного пространства (Н3), расстояния от нижней тарелки отгонной части до уровня жидкости в кубе (Н5), уровня жидкости в кубе (Н6) и высоты постамента («юбки») колонны.
Высоту части колонны над верхней тарелкой определяем по формуле
H1 = (0,5 d1) + 1000=0,5·2400+1000=2200 мм где d1 – диаметр верхней части колонны, м;
1000 мм – расстояние между верхней тарелкой и верхним днищем.
Высоту укрепляющей секции – Н2 и части отгонной секции колонны – Н4,
где расположены ректификационные тарелки, рассчитываем, зная число тарелок и расстояние между ними в секциях, по формуле
H2 = (n1 - 1) h1=(23-1)·700=15400 мм,
где H2 – высота укрепляющей части колонны, мм; n1 – число тарелок в укрепляющей части колонны;
h1 – расстояние между тарелками укрепляющей части колонны, мм.
Следует помнить, что с увеличением расстояния между тарелками уменьшается вероятность уноса жидкости с нижележащих тарелок на вышележащие, но увеличивается общая высота колонны. Расстояние между тарелками должно обеспечить удобство монтажа, ревизии и ремонта тарелок.
Люки - лазы для ревизии и ремонта размещают через несколько тарелок,