Файл: Расчёт ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси этанолацетон.docx

Скачать файл (4,83Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.12.2023

Просмотров: 141

Скачиваний: 5

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

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Техническое задание

Введение

Расчёт диаметра ректификационной колонны

Пересчёт концентраций и материальный баланс колонны

Нахождение минимального флегмового числа

Нахождение оптимального флегмового числа

Расчёт средних массовых расходов и мольной массы жидкости и газа в верхней и нижней частях колонны

Расчёт физических свойств потоков в колонне

Расчёт высоты колонны Определение физических свойств жидкости и пара

Определение высоты светлого слоя жидкости

Расчёт коэффициентов массоотдачи

Определение высоты светлого слоя жидкости

Высоту светлого слоя жидкости

для ситчатых тарелок находят по формуле [1, с. 208, ф. 5.49]:

- удельный расход жидкости на 1 м ширины сливной перегородки,

;

; – поверхностное натяжение соответственно жидкости и воды при температуре равной температуре внизу и вверху колонны

;

– вязкость жидкости, мПа

с;

– высота переливной перегородки, м;

;

- ширина сливной перегородки, м (периметр слива)

Поверхностное натяжение воды [2, с. 4-5]:

Для верхней части колонны:

при

Для нижней части колонны:

при

Удельный расход жидкости [1, с. 239]:

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Паросодержание барботажного слоя

Паросодержание барботажного слоя находим по формуле [1, с. 207, ф. 5.47.]:

Где

, Fr – критерий Фруда.

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Расчёт коэффициентов массоотдачи

По формулам [1, с. 239, ф. 6.37, 6.38] определим коэффициенты массоотдачи:

В жидкой фазе:

В паровой фазе:

где

относительное свободное сечение тарелки,

скорость в рабочем сечении тарелки,

.

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Коэффициенты массоотдачи для верхней части колонны:

В жидкой фазе:

В паровой фазе:

Коэффициенты массоотдачи для нижней части колонны:

В жидкой фазе:

В паровой фазе:

Пересчитаем коэффициенты массоотдачи на

[1, с.240-241]:

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Расчёт коэффициентов массопередачи

Коэффициент массопередачи находим по формуле [1, с. 239, ф. 6.36.]:

Общее число единиц переноса на тарелку

находим по уравнению [1, с. 239, ф. 6.35.]:

Далее, по формуле [1, с. 239, ф. 6.34] определяем локальную эффективность

Для определения эффективности по Мэрфри необходимо рассчитать также фактор массопередачи

, долю байпасирующей жидкости

, число ячеек полного перемешивания

и межтарельчатый унос

Фактор массопередачи рассчитывается по формуле [1, с.241]:

Долю байпасирующей жидкости определяем по экспериментальной зависимости:

Рис. 11. Зависимость доли байпасирующего потока жидкости от фактора F

Для верхней части колонны:

Для нижней части колонны:

Для колонн диаметром более 600 мм с ситчатыми тарелками отсутствуют надежные данные по продольному перемешиванию жидкости, поэтому с достаточной степенью приближения модно считать, что одна ячейка перемешивания соответствуют длине пути жидкости [1, с.241].

Примем, что

м. Определим длину пути жидкости

как расстояние между переливными устройствами [1, с.242]:

Тогда число ячеек полного перемешивания на тарелке [1, с.242]:

Унос жидкости в верхней и нижней части колонны задаем

Расчет КПД тарелок по Мэрфри

Подставляя в уравнения [1, с. 238, формулы 6.30 – 6.33.] вычисленные значения

определим КПД по Мэрфри:

Зная эффективность по Мэрфри, можно определить концентрацию низкокипящего компонента в паре на выходе из тарелки по соотношению [1, с. 243, ф. 6.43.]:

Таблица 3. Расчет параметров кинетической кривой

x
0,01	0,0351	0,0148	2,7475	0,0402	1,105	0,669	3,7485	2,4753	1,3089	0,9967	0,8707	0,0325
0,0204	0,0609	0,0351	3,0777	0,0387	1,064	0,655	4,199	2,7024	1,3496	0,9911	0,8665	0,0575
0,0389	0,1199	0,0646	3,2709	0,0379	1,042	0,647	4,4626	2,8306	1,3718	0,9864	0,8629	0,1123
0,0463	0,1365	0,0793	2,9042	0,0395	1,086	0,662	3,9623	2,5832	1,3277	0,9939	0,8686	0,129
0,0722	0,2011	0,1273	2,1445	0,0431	1,185	0,694	2,9258	2,0285	1,2213	0,9945	0,8691	0,1914
0,1	0,2638	0,1734	1,8807	0,0445	1,223	0,706	2,5659	1,8235	1,1811	0,9897	0,8654	0,2516
0,1352	0,3266	0,2325	1,6003	0,0461	1,267	0,718	2,1834	1,5952	1,1336	0,9789	0,8571	0,3132
0,187	0,4022	0,3173	1,2799	0,048	1,319	0,733	1,7462	1,3259	1,0785	0,9628	0,8448	0,389
0,2148	0,4391	0,3616	1,1918	0,0487	1,339	0,738	1,626	1,251	1,0643	0,9584	0,8414	0,4268
0,2685	0,4982	0,441	1	0,0437	1,598	0,796	1,3643	1,1504	1,1171	1,0101	0,8803	0,4914
0,3648	0,5849	0,5111	0,7536	0,0454	1,66	0,8099	1,0282	0,9121	1,0641	0,9889	0,8642	0,5749
0,4037	0,6125	0,5424	0,7265	0,0456	1,667	0,811	0,9912	0,8849	1,0574	0,9856	0,8617	0,6028
0,4426	0,6384	0,5738	0,7002	0,04579	1,674	0,813	0,9553	0,8593	1,0523	0,9836	0,8601	0,6294
0,4889	0,6697	0,6089	0,6494	0,0462	1,689	0,815	0,886	0,808	1,0397	0,9771	0,8552	0,6609
0,5685	0,7196	0,6716	0,6009	0,0465	1,7	0,817	0,8198	0,7587	1,0276	0,9707	0,8503	0,7124
0,6148	0,7491	0,7048	0,6009	0,0465	1,7	0,817	0,8198	0,7587	1,0276	0,9707	0,8503	0,7425
0,7	0,8007	0,7712	0,5774	0,0467	1,708	0,819	0,7878	0,7356	1,0286	0,9737	0,8526	0,7964
0,7704	0,845	0,8303	0,6009	0,0465	1,7	0,817	0,8198	0,7587	1,0276	0,9707	0,8503	0,8428
0,8611	0,9022	0,8985	0,6009	0,0465	1,7	0,817	0,8198	0,7587	1,0276	0,9707	0,8503	0,9016
0,8759	0,9114	0,9096	0,6009	0,0465	1,7	0,817	0,8198	0,7587	1,0276	0,9707	0,8503	0,9112
0,9	0,928	0,925	0,6494	0,0462	1,689	0,815	0,886	0,808	1,0397	0,9771	0,8552	0,9276