4 семестр - Курсовой проект / Расчет ректификационной колонны (муравьиная-уксусная) - Романенко - Силков - 2003 / c_рабирек48(юрий)

Расчет диаметра колонны и выбор размеров тарелки.

Для определения диаметров колпачковых тарелок (по ОСТ 26-01-66-31) для бинарной ректификации была использована программа Рабипек-48 «Расчет бинарной ректификации в колонных с колпачковыми тарелками (подбор размеров тарелок)». Диаметры тарелок определялись отдельно для укрепляющей и исчерпывающей частей колонны.

Для расчета диаметра колонны сначала определяем скорость пара при захлебывании. Предельные скорости пара для тарельчатых колонн обычно рассчитывают по уравнению: [1] стр. 62

,

где эмпирический коэффициент. Для колпачковых тарелок значение можно определить:

,

где поверхностное натяжение, . Коэффициенты зависят от расстояния между тарелками и определяются из следующих уравнений:

При

При

Расход пара, поступающего на нижнюю тарелку из кипятильника, находим по уравнению:

,

где, тепловая нагрузки кипятильника в , теплота испарения кубового остатка, которая рассчитывается по формуле:

.

Данная теплота испарения была рассчитана при температуре , причем теплоты испарения чистых муравьиной и уксусной кислоты при данной температуре соответственно [2] стр. 456

Расход жидкости, стекающей с нижней тарелки в кипятильник:

Плотность пара и жидкости рассчитаны выше в главе «Основные физико-химические свойства веществ».

Минимально возможный диаметр колонны определяем по уравнению:

,

где доля рабочего сечения колонны. Для колпачковых тарелок обычно лежит в пределах .

Дальше, зная диаметр колонны, по ГОСТу подбираем размеры тарелок.

Гидравлическое сопротивление тарелок колонны

,

гидравлическое сопротивление одной тарелки соответственно верхней и нижней частей колонны, .

Полное гидравлическое сопротивление одной тарелки складывается из трех слагаемых:

.

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки:

,

значение коэффициентов сопротивления сухих колпачковых тарелок , свободное сечение тарелки .

Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя (пены) на тарелках будет различным в верхней и нижней частях колонны:

,

где высота светлого слоя жидкости.

,

где удельный расход жидкости на 1 м ширины переливной перегородки, ; ширина переливной перегородки, высота переливной перегородки, поверхностное натяжение муравьиной и уксусной кислоты при средней температуре, ; вязкость, ; , , где допустимая скорость паров,, рабочее сечение тарелки, .

Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:

,

где поверхностное натяжение смеси, диаметр отверстий в тарелке.

13