Курсовая работа: Расчет и проектирование канифолеварочной колонны

tgα=(L∕ G) = 0.1169/ 0.593=0.197

Варка канифоли рассматривается как процесс десорбции распределяемого компонента (скипидара) из раствора в нелетучем растворителе (канифоль) инертным газоносителем (водяной пар). При таком подходе мольные потоки канифоли и водяного пара постоянны по высоте колонны. Координаты линии фазового равновесия в относительных мольных долях приведены в таблице 3.1. (опытные данные Е.Барро).

Таблица 3.1.

1370 С	x	0.7093	0.4586	0.2721	0.1829	0.1320	0.1048	0.07113	0.05374
	y	0.6054	0.2692	0.1164	0.0614	0.03756	0.03756	0.02597	0.0123
1560 С	x	0.7516	0.3858	0.1617	0.07424	0.03615	0.02359	0.01501	0.00872
	y	1.8628	0.5133	0.10306	0.03808	0.01392	0.007932	0.00234	0.00111
1730 С	x	0.7373	0.3620	0.1419	0.0617	0.02701	0.01681	0.01027	0.00620
	y	4.1679	0.7212	0.1304	0.04268	0.01265	0.005405	0.00119	0.00075

По графику (рис. 3.1.) определяем число теоретиеских ступеней (тарелок) в колонне: n=12

Графическое определение числа ступеней канифолеварочной колонны.

При 137⁰ С

При 156^о С

При 173⁰ С

Рис.3.1.

Эффективность тарелок канифолеварочных колонн определяется расходом глухого пара, подаваемого в змеевики, и расходом острого пара. К.п.д. тарелки близок к 1. Примем, что число действительных тарелок

n_д =12/0.8=15 (3.6.)

Максимальный расход паровой фазы в верхней части колонны равен:

V_н =V_п.ск. + V_в (3.7.)

V_н =(880-2.8)/(3600·4.04)+ 279/(3600·0.48)=0.222 м³ /с

При 137⁰ С плотность паров скипидара ρ_ск =(136∕22.4)∙(273∕ 410)=4.04 кг/м³ ; плотность водяного пара ρ_в =0.48 кг/м³ .

Примем скорость паров в колонне 0.6 м/с, тогда диаметр колонны:

D=√ V_н / (0.785∙ω) (3.8.)

D=√ 0.222/ (0.785∙0.6)=0. 7м

Стандартный диаметр колонны 0.8м.

Примем расстояние между тарелками 400мм, высоту кубовой части H_с =1м, высоту сепарационной части H_к =2.3м.

Тогда общая высота колонны:

H=(15-1)·0.4+1+2.3=8.9м (3.9.)

Удельная теплота скипидара r_ск =335 кДж/кг, теплота конденсации водяного пара при Р=0.1 МПа r_гр =2024 кДж/кг, расход глухого греющего пара, подаваемого в змеевики колонн определяют по формуле:

D_гр =1.1·Q_исп /r_гр , (3.10)

где 1.1- коэффициент, учитывающий теплпотери, Q_исп – тепловая мощность, передаваемая змеевиком на испарение скипидара, кВт;r_гр -теплота конденсации водяного пара, кДж/кг.

Q_исп =G_ск ·r_гр , (3.11.)