Файл: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Процессы и аппараты химической технологии Ректификационная колонна.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 123

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Где h – определяющий размер, принятый при обработке опытных данных,

Т – средняя температура пара в соответствующей части колонны, К,

р=0,1013 МПа – атмосферное давление

, - молекулярные массы компонентов

- диффузные мольные объемы компонентов

[21]
[21]
















Коэффициент массотдачи для жидкой фазы определяем по формуле:



где Nuж – критерий Нуссельта, М – средние мольные массы жидких веществ, кг/кмоль:



Dt – коэффициент диффузии газа в жидкости, м2/ч.

Коэффициент диффузии газа в жидкости связан с коэффициентом диффузии при 20 °С:



где b – температурный коэффициент,



ρ – плотность жидкости, кг/м3

- коэффициент диффузии для жидкой фазы (по высококипящему компоненту) при температуре 20 °С:



где μ – динамический коэффициент вязкости жидкости при t = 20 °С, мПа · с,

μ = 0,586 мПа*с

А и В – коэффициенты, зависящие от свойств растворенного вещества (н.к) и растворителя (в.к.). А, В = 1 [21].


















Рассчитываем коэффициент массопередачи по паровой фазе:



Где - коэффициент распределения компонента по фазам. Для его нахождения определим тангенс угла наклона к линии равновесия. Для этого построим диаграмму зависимости xотy. В которой проведем касательную к линии равновесия в точке, соответствующей . Затем построим прямоугольный треугольник из точки пересечения с линией равновесия, так чтобы гипотенузой треугольника являлась касательная к линии равновесия. Из полученного треугольника определим координаты х и у (длина соответствующих катетов): ,



Рис. 18 – Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у), для определения тангенса угла наклона к линии равновесия
из рисунка 9: - тангенс угла наклона к линии равновесия.



Общее число единиц переноса для верхней части колонны:



- средняя мольная масса паров, кг/кмоль. .



Локальная эффективность



Принимаем для паровой фазы модель идеального вытеснения.



5.2.10. Критерий Пекле для продольного перемешивания



3.10.1... Коэффициент η




3.10.2... Эффективность по Мэрфри





3.11. Рассчитываем коэффициент массопередачи по жидкой фазе

3.11.1. Объемный расход жидкости, отнесенные к средней ширине потока жидкости на тарелке








3.11.2. Коэффициент продольного перемешивания в жидкой фазе



- скорость пара, рассчитанная на рабочую площадь тарелки









3.11.3. Высота запаса жидкости





3.11..4. Среднее время пребывания жидкости на тарелке



Определим коэффициент массопередачи:



Для нахождения определим тангенс угла наклона к линии равновесия по рис.17, аналогично как в пункте 5.3.6

, тогда




3.11..5. Общее число единиц переноса



- средняя мольная масса паров, кг/кмоль.



3.11.6. Локальная эффективность

Принимаем для паровой фазы модель идеального вытеснения.


5.3.7.. Критерий Пекле для продольного перемешивания



5.3.8. Коэффициент η





5.3.9. Эффективность по Мэрфри






4.. Высота колонны
4.1.. Общее число теоретических тарелок

Построим диаграмму равновесия между паром и жидкостью (y,x) при рабочем флегмовом числе R=4,8. При этом нужно рассчитать B:





Рис. 19. Определение числа теоретических тарелок при рабочем флегмовом числе

из рисунка 8 находим число тарелок в верхней части колонны , и в нижней

4.2. Общее число действительных тарелок



4.3. Высота колонны



– расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны (10)

– расстояние между нижней тарелкой и днищем колонны


5. Определение числа и размеров колпачков

Согласно выбранной колпачковой тарелки типа ТСК - Р принимаем [21, с. 214]: диаметр парового патрубка колпачка dп = 100 мм = 0,10 м

Количество колпачков на тарелке:



Высота части колпачка над паровым патрубком:



Расстояние от нижнего края зубца колпачка до тарелки δ = 15 мм. Высота уровня жидкости над верхним обрезом прорезей колпачка h1 = 30 мм.

Диаметр колпачка:



Высота прорезей вычисляют из условий оптимального барбатажа, соответствующего полному открытию прорезей для пара:





где ω0 – скорость пара, соответствующая полному открытию прорезей, м/с;

ξ – коэффициент сопротивления колпачковых тарелок, принимаем 1,75.

Средняя плотность пара и жидкости в колонне: