Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 17-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t – температура на 17-й тарелке;

= относительная плотность на 17-й тарелке.



Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м³:



Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:



Результаты расчѐтов сводим в таблицу 2.23.
Таблица 2.23 – Параметры стриппинг-секций

Стриппинг-секция	Объѐмный расход паров V, м3/с	Плотность паров П, кг/м3	Абсолютная плотность жидкости Ж, кг/м3	Нагрузка тарелки по жидкости LЖ, м3/ч
Керосина	1.6870	3.34	648,9	159.03
Дизтоплива	7.3028	5.81	637,2	445.57

Далее определяется стриппинг, имеющий наибольшую нагрузку по паровой фазе V и рассчитывается его диаметр по методике, приведѐнной в разделе 8. Рекомендуется принимать в расчѐте однопоточные тарелки. Диаметр второго стриппинга принимается равным первому.

В нашем случае стриппинг дизтоплива имеет наибольшую нагрузку по паровой фазе.

Примем к установке тарелки клапанные однопоточные, расстояние между тарелками примем 600 мм. Тогда К₁ = 1,15, С₁ = 1050, К₂ = 1,0, К₃ = 4,0.

λ =












Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 6,3 м.

7. 
   Расчёт высоты колонны
   

---

Высота атмосферной колонны рассчитывается по уравнению:
Н_К = H₁ + H_к + Н_и + Н_п + Н₂ + Н_н + Н_о, м
где Н₁ – высота от верхнего днища до верхней тарелки, м;

Н_к – высота концентрационной тарельчатой части колонны, м;

Н_и – высота отгонной, исчерпывающей тарельчатой части колонны, м;

Н_п – высота секции питания, м;

Н₂ – высота от уровня жидкости в кубе колонны до нижней тарелки,м;

Н_н – высота низа колонны, от уровня жидкости до нижнего днища, м;

Н_о – высота опоры, м.

Высота Н₁ (сепарационное пространство) принимается равной 0,5 диаметра колонны, если днище полукруглое, и 0,25 диаметра, если днище эллиптическое. Полушаровые днища применяют для колонн диаметром более 4 метров. Поэтому Н₁ = 0,5 . 7,0 = 3,5 м.

Высоты H_к и Н_и зависят от числа тарелок в соответствующих частях колонны и расстояния между ними:

Н_к = (N_конц – 1)h = (28 – 1)0,8 = 21,6 м

Н_и = (N_отг – 1)h = (6 – 1)0,8 = 4,0 м

где h = 0,8 м – расстояние между тарелками.

Высота секции питания Н_п берѐтся из расчѐта расстояния между тремя-четырьмя тарелками:

Н_п = (3 - 1)h = (3 - 1)0,8 =1,6 м

Высота Н₂ принимается равной от 1 до 2 м, чтобы разместить глухую тарелку и иметь равномерное распределение по сечению колонны паров. Примем Н₂ = 1,5 м.

Высота низа (куба) колонны Н_н рассчитывается, исходя из 5-10 минутного запаса мазута, необходимого для нормальной работы насоса в случае прекращения подачи сырья в колонну:

где –абсолютная плотность мазута при температуре низа колонны. Относительная плотность мазута при температуре низа колонны 330⁰С:



- площадь поперечного сечения колонны, м².



Штуцер отбора нижнего продукта должен находится на отметке не ниже 4-5 м от земли, для того, чтобы обеспечить нормальную работу горячего насоса. Поэтому высота опоры Н_о конструируется с учѐтом обеспечения необходимого подпора жидкости и принимается высотой не менее 4-5 м. Примем Н

---

_о = 4,0 м.

Полная высота колонны:

8. 
   Расчёт диаметров штуцеров
   

Диаметры штуцеров определяют из уравнения расхода по допустимой скорости потока:

где V – объѐмный расход потока через штуцер, м³/с;

Величина допустимой скорости W_доп принимается в зависимости от назначения штуцера и фазового состояния потока, м/с:
Скорость жидкостного потока:

на приѐме насоса (из колонны)......................................................... 0,2-0,6

на выкиде насоса (подача в колонну)..................................................... 1-2

Скорость парового потока:

дистиллята с верха колонны и из кипятильника в колонну ….......... 10-30

с верха отпарных секций .................................................................... 10-40

при подаче в колонну.......................................................................... 30-50

Скорость парожидкостного потока при подаче сырья в колонну

(условно даѐтся по однофазному жидкостному потоку, м/с)..................... 0,5-1,0

Рассчитанный диаметр штуцера далее округляется в большую сторону до ближайшего стандартного значения (табл.2.24).
Таблица 2.24 – Стандартные значения диаметров штуцеров D_у, мм

10	50	200	600	1400	2600
15	65	250	800	1600	2800
20	80	300	900	1800	3000
25	100	350	1000	2000
32	125	400	1100	2200
40	150	500	1200	2400

Рассмотрим пример расчѐта штуцеров в атмосферной колонне.

1. 
   Ввод сырья в колонну
   

Массовый расход потока через штуцер L

---

₀ = 543600 кг/ч.

Относительная плотность полуотбензиненной нефти  0.8597.

Относительная плотность при температуре ввода сырья:



Абсолютная плотность полуотбензиненной нефти при этой температуре  686,2 кг/м³.

Примем скорость парожидкостного потока в штуцере W_доп=1,0 м/с.

Объѐмный расход потока:



Диаметр штуцера:



Примем к установке стандартный диаметр D_у = 600 мм.

2. 
   Вывод бензина
   

Объѐмный расход паров через штуцер V_в = 13.07 м³/с (см. раздел 7).

Примем скорость паров W_доп = 30 м/с.

Диаметр штуцера:

Примем к установке стандартный диаметр D_у = 800 мм.

3. 
   Вывод мазута
   

Массовый расход потока через штуцер R₁ = кг/ч.

Относительная плотность мазута  0.9277.

Относительная плотность мазута при температуре низа колонны:



Абсолютная плотность мазута при этой температуре  737,5 кг/м³.

Примем скорость потока в штуцере W_доп=0,6 м/с.

Объѐмный расход потока:


Диаметр штуцера:



Примем к установке стандартный диаметр Dу = 500 мм.

4. 
   Ввод водяного пара
   

Массовый расход водяного пара через штуцер Z₁ = 7 284,3 кг/ч.

Примем скорость потока в штуцере W_доп=40 м/с.

Температура пара составляет t_п = 400⁰С, давление Р_раб = 6 ат.

Объѐмный расход потока:

Где М_Н2О = 18; Р_ат = 1 ат.

Тогда



Диаметр штуцера:

---

Примем к установке стандартный диаметр D_у = 200 мм.

5. 
   Вывод первого циркуляционного орошения
   

Первое циркуляционное орошение выводится с 15-ой тарелки в количестве . (После корректировки температуры вывода дизтоплива).

Абсолютная плотность орошения при температуре на 15-й тарелке .

Примем скорость потока в штуцере W_доп = 0,6 м/с.

Объѐмный расход потока:



Диаметр штуцера:



Примем к установке стандартный диаметр D_у = 500 мм.

6. 
   Ввод первого циркуляционного орошения
   

Первое орошение подаѐтся при температуре t_Ц1 = 100⁰С.

Относительная плотность флегмы с 15-й тарелки  0,8428.

Относительная плотность орошения при температуре 100⁰С:

= 0,8428 - (0,001838 - 0,00132 * 0,8428)*(100 - 20) = 0.7848

Абсолютная плотность орошения при этой температуре _Ц1  784,8 кг/м³.

Примем скорость потока в штуцере W_доп = 1,5 м/с.

Объѐмный расход потока:



Диаметр штуцера:


Примем к установке стандартный диаметр D_у = 300 мм.

7. 
   Вывод второго циркуляционного орошения
   

Второе циркуляционное орошение выводится с 25-ой тарелки в количестве g_Ц2=196037,16 кг/ч.

Абсолютная плотность этого потока при температуре на 25-й тарелке _Ж25  647.04 кг/м³ .

Примем скорость потока в штуцере W_доп=0,6 м/с.

Объѐмный расход потока:



Диаметр штуцера:



Примем к установке стандартный диаметр D_у = 500 мм.

8. 
   Ввод второго циркуляционного орошения
   

---

Смотрите также файлы

• Студент группы 18мтор1 М. А. Шмойлов.pptx

• Моделирование колебаний жидкости.pdf

• Тема Управление оценкой результатов освоения основных общеобразовательных программ в соответствии с обновленными фгос общего образования..docx

• Параметры оценки.docx

• Вопросы к коллоквиуму 1 Основы товароведения Сформулируйте определение категории товароведение.pdf