5.11 Визначення геометричних розмірів колони: діаметра і висоти

Діаметр колони визначається в небезпечному перерізі. Небезпечний переріз колони є такий через який проходить максимальна кількість парів. Ним в колоні є або верх або секція живлення. У більшості випадків визначають діаметр колони за секцією живлення.

Рисунок 5.13 - До визначення діаметра і висоти колони

Діаметр колони визначають за формулою

де V – об’ємна витрата парів через небезпечний переріз м³/с

G_г, G_б, G_гас, G_дп, G_вп – масові витрати відповідно газу, бензину, гасу, дизельного палива і водяної пари, кг/с;

μ_г, μ_б, μ_гас, μ_дп, μ_вп – молярні маси відповідних компонентів, кг/кмоль;

t₀ – температура входу сировини в колону, °С;

Р₀ = 101325 Па ≈ 0,1 МПа;

П – загальний тиск в секції живлення, МПа.

ω_max – максимально допустима швидкість парів в небезпечному перерізі. Максимально допустима швидкість парів - це така швидкість, при якій починається винесення із колони крапель рідини

,

де С_max – коефіцієнт тарілки, який залежить від її типу і відстані між тарілками, С_max = 1000-1200;

ρ_п, ρ_р – густина відповідно парової і рідкої фаз, кг/м³

Одержане значення діаметра колони приводять до стандартного ,0; ,2; ,4; ,6; ,8; наприклад: 1,0; 1,2; 2,6.

Висота колони визначається за формулою

,

де h₁ – висота верхнього днища колони; для напівсфери

h₂ – висота колони для розміщення верхніх тарілок

,

де а – відстань між тарілками, а = 0,3-0,7 м

п₁ – кількість тарілок в верхній частині колони;

h₃ – висота секції живлення, на основі практичних даних

h₄ – висота колони, де розміщені нижні тарілки

де п₂ – кількість тарілок внизу колони;

h₅ – відстань від нижньої тарілки до рівня рідини або залишку, h₅ = 2 м (на основі практичних даних);

h₆ – висота залишку в колоні; приймається такою, щоб забезпечити безперебійну роботу насоса на протязі 10 хвилин при аварійних ситуаціях

h₇ – висота фундаменту; h₇ = 2-4 м.

6 Процес екстракції

6.1 Призначення і суть процесу

Процес екстракції служить для розділення суміші рідин, які мають близькі температури кипіння, на окремі компоненти за допомогою розчинника.

Суть процесу полягає в тому, що вихідна сировина змішується з розчинником. В якості розчинника вибирається така рідина, яка один компонент розчиняє, а інший не розчиняє або розчиняє частково. Як розчинники використовують наступні рідини: фенол фурорурол, N-метил-піролідон, етиленгліколь, рідкий пропан, сульфолан. При перемішуванні сировини з розчинником на протязі певного часу і подальшим відстоюванням суміші утворюються два розчини, верхній – рафінадний, і нижній – екстрактний.

Рафінатний розчин – це компонент, який не розчиняється в розчиннику з невеликою кількістю розчинника. Екстрактний розчин – це основна кількість розчинника з розчиненим в ньому компонентом. Після відокремлення розчинів і відгонки розчинника від них одержують чисті компоненти у вигляді рафінату та екстракту.