3.6 Число реальных тарелок
в укрепляющей части колонны
шт
принимаем 18 тарелок
в отгонной части колонны
шт
принимаем 11 тарелок
Общее число тарелок
шт
3.7 Определение высоты рабочей части колонны
Высота колонны составит
м
где
= 0,5 – расстояние между тарелками [2 стр.
1033]
3.8 Определение тепловых потоков
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе, находим по уравнению:
кВт;
Здесь
где
и
- удельные теплоты конденсации ацетона
и бензола при 67,20С
кДж/кг,
кДж/кг
Расход теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара, находим по уравнению:
где
- теплоемкость при температуре
кДж/(кг·К),
кДж/(кг·К).
,
- теплоемкость ацетона и бензола
соответственно
кДж/(кг·К).
-
теплоемкость при температуре
кДж/(кг·К),
кДж/(кг·К).
кДж/(кг·К).
-
теплоемкость при температуре
кДж/(кг·К),
кДж/(кг·К).
кДж/(кг·К).
Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:
кВт
Здесь тепловые потери приняты в размере 5%,
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:
кВт
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:
кВт;
Расход
греющего пара, имеющего давление
и влажность 5%:
а) в кубе-испарителе
кг/с;
где
=2141×103
Дж/кг – удельная теплота конденсации
греющего пара, при
[стр 549 табл. LVII]
б) в подогревателе исходной смеси
кг/с;
4Гидравлическое сопротивление ректификационной колонны
Принимаем
следующие размеры ситчатой тарелки:
диаметр отверстий d0=40
.
Свободное сечение тарелки (суммарная
площадь отверстий) 8% от общей площади
тарелки. Площадь, занимаемая двумя
сегментными переливными стаканами,
составляет 20% от общей площади тарелки.
Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелки в верхней и в нижней части колонны по уравнению:
Δρ= Δρсух+Δρ0+Δρпж.
4.1 Расчет для верха колонны
Гидравлическое сопротивление сухой тарелки:
Коэффициент сопротивления сухих колпачковых тарелок равен 4,0 – 5,0. Примем = 5,0.
Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:
где
σ=17.5×10-
–
поверхностное натяжение ацетона при
средней температуре в верхней части
колонны 67.20С
d0=0.005
–
диаметр отверстий колпачка.
Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке:
.
Высота парожидкостного слоя:
.
Величину Δh – высоту слоя над сливной перегородкой рассчитываем по формуле:
,
где
Vж
– объёмный расход жидкости,
;
П
- периметр сливной перегородки,
;
k=ρпж/ρж – отношение плотности парожидкого слоя (пены) к плотности жидкого, принимаемое приближенно равным 0.5.
Объёмный расход жидкости в верхней части колонны:
,
Сопротивление парожидкого слоя:
Периметр сливной перегородки П (рис. 2) находим, решая систему уравнений:
где
R=0.5
– радиус
тарелки;
⅔П b – приближенное значение площади сегмента.
Решение
даёт: П=0.68
;
b=0.35
.
Находим Δh:
.
Высота парожидкого слоя:
.
Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны:
.
4.2 Расчет для низа колонны
;
,
Общее гидравлическое сопротивление тарелки в нижней части колонны:
.
Общее гидравлическое сопротивление тарелок определяем по формуле
