5. 5 Расчёт кинетической кривой

Для колонн с ситчатыми тарелками диаметром более 600 мм. отсутствуют надёжные данные по продольному перемешиванию жидкости ,поэтому с достаточной степенью приближения можно считать , что одна ячейка перемешивания соответствует длине пути жидкости l= 350 мм.

Определим длину пути жидкости l_ткак расстояние между переливными устройствами :

l_т= (D²-b²)^0.5= ( 1.6²-1,040²) = 1.389м.

S= 1.3895/0.35 = 3.967

Фактор массопередачи для укрепляющей части равен :

λ=m(R+1)R

Фактор массопередачи для исчерпывающей части равен :

λ=m(R+1)/(R+f)

где f- число киломолей питания на 1 киломоль дисстилата :f= (x_p-x_w)/(x_f-x_w) = 5.585

Примем долю байпасирующей жидкости θ = 0,1

Эффективность тарелки по Мэрфри рассчитываем по следующим формулам :

B=λ*(E_y+e/m)/(1-θ)(1+e*λ/m);

E”_My=(E_y/B)*[(1+B/S)^s-1];

E’_My= E”_My/(1+ λ*θ* E”_My /(1-θ));

E_My= E’_My /(1+ e*λ* E’_My/ [m(1- θ)]);

x	m	Куf	noy	Ey	B	E''my	E'my	Emy	yк
0,05	2,091	0,028122	0,955615	0,615424	0,824955	0,8324747	0,7489185	0,748575	0,094709
0,1	1,35	0,033519	1,138981	0,679855	0,588547	0,8445669	0,7870508	0,786672	0,178534
0,2	1,11	0,040713	1,35983	0,743296	1,091369	1,1050185	0,9507623	0,949656	0,318728
0,3	0,63	0,047148	1,574757	0,792942	0,661281	1,0113304	0,9327228	0,931658	0,421644
0,4	0,62	0,047304	1,57996	0,794017	0,651684	1,0091956	0,9320544	0,930991	0,507272
0,5	0,61	0,047461	1,585197	0,795093	0,64206	1,0070534	0,9313728	0,930311	0,581401
0,6	0,605	0,04754	1,587828	0,795631	0,637238	1,0059795	0,9310272	0,929966	0,652708

Общее число тарелок :27

Тарелка питания : 16

Расстояние между верхней тарелкой и крышкой zв примем равным 1 м. ,а расстояние между нижней тарелкой и днищем - 2 м.

Высота тарельчатой ректификациооной колонны равна Hк = (27-1)*0,45+1+2 = 14,7 м.

6. Гидравлическое сопротивление тарелок колонны

Гидравлическое сопротивление тарелок колонны определяют по формуле

ΔРк = N*ΔРт, где N–число тарелок, ΔРт –полное сопротивление тарелки, которое определяется по формуле: ΔРт = ΔРс + ΔРп + ΔРσ

где:

–гидравлическое сопротивление сухой тарелки;

x–коэффициент сопротивления сухих тарелок, для ситчатых тарелок x=1,85

W–скорость пара в сечении колонны 0,742 м/с;

–плотность пара при средней температуре в колонне:

(1,619+1,266)/2=1,443кг/м³;

F_c–относительная площадь для прохода паров 0,147;

P_c=1.85*(0,742)²*1.443/(2*(0.147)²)=33,972 Па;

–гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя (пены) на тарелке

g–ускорение свободного падения 9,8 м²/с;

–плотность жидкости:

Для верхней части колонны :

ΔРп = 9.81*750*0.0303 = 223,077 Па

Для нижней части колонны :

ΔРп = 9,81*750*0,029 = 213,066 Па

–гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения;

Р_σ= 17,24 Па

Тогда общее сопротивление тарелки:

ΔРтв = 33,972 + 223,077 +17,24 = 274,289 Па

ΔРтн = 33,972+213,066+17,24 = 264,278 Па

Полное гидравлическое сопротивление колонны:

ΔРк =16*264,278+11*274,289= 7245,625 Па.