Контрольная работа: Расчет ректификационной колонны
αμ = 1,8 ∙ 0,35 = 0,62
по графику находим η = 0,54. Длина пути жидкости на тарелке
l = D – 2b = 2,2 – 2 ∙0.289 = 1.62
По графику находим значение поправки на длину пути ∆ = 0,18. Средний к. п. д. тарелок: ηl = η(1 + ∆) = 0.54(1+0.18) = 0.64.
Для сравнения рассчитаем средний к. п. д. тарелки η0 по критериальной формуле, полученной путем статистической обработки многочисленных опытных данных для колпачковых и ситчатых тарелок:
В этой формуле безразмерные комплексы:
где w – скорость пара в колонне, м/с; SСВ – относительная площадь свободного сечения тарелки; hП – высота сливной перегородки, м; ρП и ρЖ – плотности пара и жидкости, кг/м3; DЖ – коэффициент диффузии легколетучего компонента в исходной смеси; σ – поверхностное натяжение жидкости питания, Н/м.
Коэффициент диффузии
В нашем случае: β = 1; μЖ = 0,35 сП = 0,35∙10-3 Па∙с; М = МF = 90,4 кг/кмоль; υ = 3,7 + 14,8 + 3∙24,6 = 92,3; Т = 72 + 273 = 345К.
Безразмерные комплексы:
Средний к. п. д. тарелки:
, что близко к найденному значению ηl.
Число тарелок:
В верхней части колонны п = п’Т / η = 8 / 0.64 = 12,5;
В нижней части колонны п = п’’Т / η = 26 / 0.64 = 40,5.
Общее число тарелок п = 53, с запасом 60, из них в верхней части колонны 15 и в нижней части 45 тарелок.
Высота тарельчатой части колонны:
НТ = (п-1) h = (60-1) 0,3= 17,7м.
Общее гидравлическое сопротивление тарелок:
∆р = ∆р’nв + ∆р’’nн = 762,8 ∙ 15 + 1199,2 ∙ 45 = 65406 Па
Тепловой расчет установки.
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе:
где rX и rБ – удельные теплоты конденсации при 63 0С.