Файл: Ректификационная установка непрерывного действия.docx

и , а по табл. IV [2] плотности второго компонента смеси (этилового спирта) и .

Плотности воды:

а) в верхней части колонны

б) в нижней части колонны

Плотности этилового спирта:

а) в верхней части колонны

б) в нижней части колонны

Средние массовые доли НКК в жидкости:

а) в верхней части колонны

б) в нижней части колонны

Средние плотности жидкости рассчитывают по уравнению:

а) в верхней части колонны

;

б) в нижней части колонны

.

Учитывая, что в нижней и верхней частях колонны >> , рекомендуемую скорость пара для обеих частей колонны рассчитывают по формуле, где C – коэффициент, зависящий от конструкции тарелок, расстояния h – между ними, рабочего давления в колонне и нагрузки колонны по жидкости определяют по рис. 7.2. [2].



Предположим, что расстояние между тарелками [см.3,табл.14.14], тогда .

а) в верхней части колонны ;

б) в нижней части колонны .

Объемный расход проходящего по колонне, работающей при атмосферном давлении, пара при средней его температуре в колонне:

;

---

.

После расчета по уравнению (15) [1] диаметров колонны для верхней и нижней ее частей по большему значению диаметра в соответствии с имеющимися нормалями [3, стр.211] выбирают тип колонны с . По выбранному диаметру уточняют значения скорости пара в колонне и выписывают ее основные конструктивные размеры.

Диаметр колонны:

а) в верхней части ;

б) в нижней части

Больше диаметр в верхней части колонны, ближе к нему тип колонны: ТСК-Р(ОСТ 26-808-73) с (с колпачковыми тарелками). Тогда уточненная скорость:

;

Высота тарельчатой (расстояние между верхней и нижней тарелками) части колонны равна:

, где n - общее число тарелок в колонне (рассчитанное в п.1.5).

Общая высота колонны:

.

, где ориентировочно принимают:

.

---

1.7. Тепловые расчёты установки

Целью тепловых расчётов является:

- уточнение расхода острого пара, определённого в п.1.3(с учётом тепловых потерь в окр. среду);

- определение расход а греющего пара в подогревателе исходной смеси, поступающей в колонну;

- определение расходов охлаждающей воды в дефлегматоре и холодильниках дистиллята и кубового остатка.

Уточнение расхода острого пара , подаваемого под нижнюю тарелку колонны, осуществляется из уравнения теплового баланса колонны при подаче в неё острого пара:

, где , , – массовые расходы исходной смеси, дистиллята и кубового остатка; - энтальпия острого пара при давлении в кубе колонны; , , – удельные теплоёмкости исходной смеси , дистиллята и кубового остатка при соответствующих их температурах , , ; – температура кипения исходной смеси, определенная по t-x,y диаграмме при (линия кипения); – температура дистиллята, определенная по t-x,y диаграмме при (линия кипения); – температура кубового остатка в кубе колонны при давлении

---

(определяется по табл. XXXIX [2]); – расход теплоты , отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре; – тепловые потери в окружающую среду.

;

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре, определяется зависимостью:

, где – удельная теплота конденсации паровой смеси в дефлегматоре. По правилу аддитивности: , где , – удельные теплоты конденсации этилового спирта и воды при температуре Применяя линейную интерполяцию, значение находят по табл. ХLV [2], а – по табл. – LVI [2].

;

;

С учётом, что сопротивление одной колпачковой тарелки составляет около , давление в кубе колонны приблизительно равно:

,

где ; – число действительных тарелок в колонне.

Размерность давления переводят (с точностью до одной десятой с округлением в большую сторону) в атм. и по табл. LVII [2], применяя линейную интерполяцию, находят

---

и .

Удельные теплоёмкости , и рассчитывают по правилу аддитивности:







;

;

.

Где , , - удельные теплоёмкости этилового спирта при температурах , и , соответственно определяют по номограмме рис.XI [2], а , , - удельные теплоемкости воды при тех же температурах по табл.XXXIX [2]; , , – массовые доли низкокипящего компонента в дистилляте, кубовом остатке и в исходной смеси.

Уточнённый расход острого пара с учётом тепловых потерь в размере от полезно затрачиваемой теплоты в соответствии с уравнением (16 [1]) и – влажность пара в долях (принимают ), – сухость пара.

---