8.6Расчет ректификационной колонны кр1

В колонну поступает на разделение смесь гликолей и воды.Вверху колонны

отгоняется вода , из куба колонны отбирается обезвоженная смесь гликолей.

В принятом ранее допущении говорилось , что смесь гликолей имеет свойства чистого ПГ, т.е. принимается , что G_пг*=G_пг+G_дпг+G_тпг

G_вх=0,4255 кг/с

Х_пг=90%

G_пг=0,382 кг/с

G_вод=G_вх-G_пг=0,4255-0,3829=0,0427 кг/с

P=0.2 кгс/см²=147 мм рт ст

t_{кип ПГ}=140.3 (147 мм рт ст) [1,c176]

t_{кип вод}=59,7 (147 мм рт ст) [3,c550]

Температура кипения раствора ,выходящего из IIIкорпуса выпарной

установки: t_{кип р-ра}=69⁰С

Q_д=G_вод*(R+1)*r_вод

r_вод=2358 кДж/кг (приP=0.2 кгс/см² ) [3,c550]

Примем R=3

Q_д=0.0427*(3+1)*2358=402.75 кВт

Q_кип=Q_д+G_пг*Ср_пг*(140-69)

Ср_пг=3,18440 кДж/кг*⁰С

Q_кип=402.75+0,3828*3,1844*(140-69)=489.3 кВт

Дефлегматор охлаждается водой t_н=20⁰С , которая нагревается до 35⁰С.

К_ор=1000 Вт/м²*К

59,7⁰С

20⁰С 35⁰С

t_б=39,7⁰С

t_м=24,7⁰С

t_ср=(39,7-29,7)/ln(39.7/29.7)=31.6⁰С

F_д=Q_д/( К*t_сp)=402.75*10³/(1000*31,6)=12.7 м

С учетом запаса 20%: F=1.2*12.7=15.3 м²

G_вод=Q_д/Cp*t=489.3/(4,19*(35-20))=6.4 кг/с

Кипятильник подогревается паром

P=7 кгс/см² t=164,2⁰C

r_пар=2075 кДж/кг [3,c550]

G_пар=Q_к/r_пар=264,4/2075=0,127 кг/с

F_к=Q_к/( К*t_сp)

t_ср=164,2-140=24,2

К_ор=1000 Вт/м²*К

F_к=264,4*10³/(1000*24,2)=20.2 м²

С учетом запаса 20%: F_к=1.2*20.2=24.3 м²

8.7Расчет ректификационной колонны кр2

В колонну поступает на разделение смесь моно- ,ди- и трипропиленгликолей. Из верхней части колонны отбираем товарный продукт –ПГ,а в кубе остаются ди- и полигликоли.Для упрощения расчета, примем , что в колонну поступает смесь моно- ,дигликолей , содержащая g_пг и (g_дпг+g_тпг) кг/с соответственно.

G_пг=g_пг=0,3472 кг/с

G_дпг=g_дпг+g_тпг=0,0356 кг/с

Х_пг=0,3472/(0,3472+0,0356)=0,907=90,7%

Х_дпг=1-0,907=0,093=9,3%

В трубопроводе из кол.в кол. смесь охлаждается от 140 ⁰до 136⁰С ,

отдавая тепло в окружающую среду.

P=125 мм рт ст

t_{кип ПГ}=136⁰С(125 мм рт ст) [1,c176]

t_{кип ДПГ}=175⁰С (125 мм рт ст) [1,c189]

Q_д=G_ПГ*(R+1)*r_ПГ

R_ПГ=783 кДж/кг [1,c177]

Примем R=2

Q_д=0.3472*(2+1)*783=815,6 кВт

Q_кип=Q_д+G_дпг*Ср_дпг*(175-136)

Ср_дпг=3,14 кДж/кг*К (приt=175 ) [1,c191]

Q_кип=815,6+0,0356*3,14*(175-136)=820 кВт

Дефлегматор охлаждается водой t_н=20⁰С , которая нагревается до 35⁰С.

К_ор=1000 Вт/м²*К

136⁰С

20⁰С 35⁰С

t_б=116⁰С

t_м=101⁰С

t_ср=(116-101)/ln(116/101)=108⁰С

F_д=Q_д/( К*t_сp)=815,6*10³/(1000*108)=7,55 м²

С учетом запаса 20%: F=1.2*7,55=9,06 м²

G_вод=Q_д/Cp*t=815,6/(4,19*(35-20))=12,98 кг/с

Кипятильник подогревается паром

P=13 кгс/см² t=190.7⁰C

r_пар=1984кДж/кг [14,c550]

G_пар=Q_к/r_пар=820/1984=0,41 кг/с

F_к=Q_к/( К*t_сp)

t_ср=190.7-175=15.7

К_ор=1000 Вт/м²*К

F_к=820*10³/(1000*15,7)=53 м²

С учетом запаса 20%: F_к=1.2*53=62.7 м²

8.8Расчет ректификационной колонны кр3

В колонну поступает на разделение смесь ди- и полипропиленгликолей. Из верхней части колонны отбираем ДПГ,а в кубе остаются полигликоли(трипропиленгликоль)

G_дпг= 0,0338 кг/с

G_тпг= 0,0018 кг/с

Х_дпг=0,0338/(0,0338+0,0018)=0,949=94,9%

Х_тпг=1-0,949=0,051=5,1%

В трубопроводе из кол.в кол. смесь охлаждается от 175 ⁰до 170⁰С ,

отдавая тепло в окружающую среду.

P=100 мм рт ст

t_кипДПГ=170⁰С(125 мм рт ст) [1,c176]

t_{кип ТПГ}=199⁰С (125 мм рт ст) [1,c189]

Q_д=G_ДПГ*(R+1)*r_ПГ

r_ДПГ=440 кДж/кг [1,c177]

Примем R=0,5

Q_д=0.0338*(0,5+1)*440=22,3 кВт

Q_кип=Q_д+G_тпг*Ср_тпг*(199-170)

Ср_тпг=2,83 кДж/кг*К (приt=199⁰С ) [1,c191]

Q_кип=22,3+0,0018*2,83*(199-170)=22,44 кВт

Дефлегматор охлаждается водой t_н=20⁰С , которая нагревается до 35⁰С.

К_ор=1000 Вт/м²*К

170⁰С

20⁰С 35⁰С

t_б=150⁰С

t_м=135⁰С

t_ср=142,4⁰С

F_д=Q_д/( К*t_сp)=22,3*10³/(1000*142,4)=0,2м²

С учетом запаса 20%: F=1.2*0,2=0,24 м²

G_вод=Q_д/Cp*t=22,3/(4,19*(35-20))=0,35 кг/с

Кипятильник подогревается паром

P=20 кгс/см² t=211,4⁰C

r_пар=1898 кДж/кг [3,c550]

G_пар=Q_к/r_пар=22,4/1898=0,012 кг/с

F_к=Q_к/( К*t_сp)

t_ср=211,4-199=12,4

К_ор=1000 Вт/м²*К

F_к=22,4*10³/(1000*12,4)=1,8 м²

С учетом запаса 20%: F_к=1.2*1,8=2,2 м²