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: