Файл: 3 Расчет теплового и материального баланса 1 Исходные данные к расчету.docx

Количество несбалансированного тепла отводится промежуточным циркуляционным орошением (ПЦО).

---

= Q_прих. – Q_расх.; (4.21)

Q_ПЦО = 184 137,247– 169 669,326= 14 467,92 кДж/с.
4.2.6 Диаметр ректификационной колонны К-2
Диаметр колонны определяем в зависимости от максимального расхода паров и их допустимой скорости в свободном сечении колонны.

Определяем объем паров, проходящих за 1 час через сечение колонны по формуле

, (4.22)

где Т – температура верха колонны К-2;

Р – давление углеводородов;

G_Б, М_Б – количество и молекулярная масса бензина;

q₀ – количество орошения;

G_В.П. – количество и молекулярная масса водяного пара.

Допустимая скорость зависит от типа ректификационных тарелок, расстояния между ними, давление в колонне и других факторов.

Рассчитываем допустимую скорость по уравнению Саудерса и Брауна

, (4.23)

где К – коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками и условий ректификации;

_ж – плотность жидкости при температуре верха;

_п – плотность пара при температуре верха.

Принимаем расстояние между тарелками 600 мм, при этом К = 780.

Производим пересчет плотности жидкости при абсолютных температуре и давлении верха по формуле

(4.24)

где – плотность жидкости при температуре 20 ºС;

а – средняя температурная поправка;

t – температура верха колонны, °С.

.

Производим пересчет плотности паров при температуре верха колонны по формуле

, (4.25)

Для расчета молекулярной массы паров рассчитываем мольные доли. Все результаты сводим в таблицу 4.20.

Таблица 5.20 – Расчет мольных долей паров

Компонент	Количество паров, кг/с	Молекулярная масса	Количество молей, Ni	Мольные доли, Xi =Ni/ΣNi
Дистиллят	22,527	89,340	0,252	0,630
Водяной пар	2,668	18,000	0,148	0,370
Итого	25,196		0,400	1,000

---

Отсюда находим молекулярную массу паров

; (4.24)

М_п = 89,340 · 18 + 0,630 · 0,370 = 62,93

Плотность паров будет равна

Ρ_п = (62,93/22,4) ·(273/(273+73,4) ·(0,1051/0,101) = 2,24кг/м³

Подставляя найденные значения в формулу, для расчета допустимой скорости получим



Диаметр колонны определяем по формуле



Подставляя найденные значения в формулу (5.25), получим



Принимаем диаметр колонны равным 3,6 м.
5.2.7 Высота ректификационной колонны К-2
Общая высота колонны вычисляется по формуле

Н=h₁+h₂+h₃+h₄+h₅+h₆+h₇; (4.26)

Высоту от верхнего днища до первой ректификационной тарелки h₁ принимаем конструктивно равной 0,5 диаметра колонны

h₁=0,5∙4,3=2,15 м.

Высоту тарельчатой части колонны h₂ находим по формуле

h₂ = (n-1)∙α, (4.27)

где n-число тарелок в укрепляющей секции;α- расстояние между тарелками, м.

h₂ = (40-1) ∙0,6=23,4 м.

Расстояние h₃ находим по формуле

h₃ = 3∙α /1000 ; (4.28)

h₃ = 3∙0,6=1,8 м.

Высоту h₄ находим

h₄ = (n-1)∙α , (4.29)

где n – число тарелок в отгонной секции.

h₄ = (5-1) ∙0,6 = 2,4 м.

Высоту h₅ принимаем равной 2 м.

Высоту h₆ находим по формуле

, (4.30)

где V_м – объём мазута в низу колонны, F- поперечное сечение колонны.



где G_м – количество мазута из материального баланса колонны, кг/ч; ρ_м – абсолютная плотность мазута при температуре низа колонны, кг/м³; 10 –время запаса остатка, мин.



(4.32)

F = (63,28·3,6)/3,6 = 14,51 м²

h₆ = 25,05/14,51= 3,9 м²

Высоту опорной обечайки h₇ принимаем равной 4,5м.

---

Общая высота колонны равна

Н=2,15+23,40+1,80+2,40+2,00+4,72+4,50=40,97 м.

---