Расчет высоты ректификационной колонны.
Расчет предельно допустимой скорости пара в колоннах с колпачковыми тарелками рекомендуется рассчитывать по уравнению:
,
где
диаметр
колпачка,
;
расстояние
от верхнего края колпачка до выше
расположенной тарелки,
;
Эффективность по Мерфри для перекрестного и перекрестно-прямоточного движения потоков пара и жидкости без учета влияния брызгоуноса по паровой фазе:
,
где
локальная
эффективность на тарелках, принятая
равной
;
критерий
Пекле, характеризующий степень продольного
перемешивания в жидкой фазе.
критерий
Пекле определяется их уравнения:
,
где
рабочая
площадь тарелки,
;
длина
перелива,
;
коэффициент
продольного перемешивания,
;
время
пребывания жидкости на тарелке,
,
находившееся их зависимости:
,
где
высота
светлого слоя жидкости на тарелке,
;
объемный
расход жидкости,
.
При определении критерия Пекле использовались следующие эмпирические уравнения:
,
,
где
высота
перелива,
;
скорость
пара в расчете на рабочее сечение
тарелки,
;
плотность
пара,
;
Скорость пара в рабочем сечении тарелки:
,
где
диаметр
колонны,
.
Общее число единиц переноса по паровой фазе на тарелке:
,
где
коэффициент
массопередачи, отнесенный к единице
рабочей площади тарелки,
;
среднее
малярная масса паров,
.
Коэффициент массопередачи определяется по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений:
,
где
коэффициенты
массоотдачи, отнесенные к единице
рабочей площади тарелки, соответственно
для жидкой и паровой фаз,
.
Коэффициенты
массоотдачи для колпачковых тарелок,
определяемые по критериальным уравнениям,
оказывается завышенными. Это объясняется
тем, что величина
,
включает полный запас жидкости на
тарелке, значительная доля которой не
участвует в образовании поверхности
контакта фаз. Для определения эффективности
колпачковых тарелок могут быть
рекомендованы следующие уравнения:
,
.
Из этих величин определяется общее число единиц переноса:
,
где
величина
фактора массопередачи.
.
относительный
унос жидкости,
.
Коэффициент
,
учитывающий влияние на унос физических
свойств жидкости и пара, определяют по
уравнению
.
Учет влияний уноса – вводится поправка на величину эффективности тарелок в соответствии с уравнением
.