Курсовая работа: Расчет и проектирование ректификационной колонны насадочного типа

n_oy - общее число единиц переноса по правой фазе

h_oy - общая высота единицы переноса

n_oy =

Этот интеграл определяют обычно методом гра­фического интегрирования:

= SM_x M_y

где S-площадь, ограниченная кривой, y_w и y_p , и осью абсцисс.

n_{oy Н} = = 4,6 n_{oy В} = = 5,4 n_oy = = 10

Общую высоту единиц переноса h_oy находим по уравнению аддитивности:

h_oy = h_y + h_x

где hx и hy –частные производные единиц переноса соответственно в жидкой и паровой фазах; m – средний коэффициент распределения в условиях равновесия для соответствующей части колонны.

Отношение нагрузок по пару и жидкости G/L равно:

Для верхней части колонны

G/L =(R+1)/R = 5,086/4,086 = 1,245

Для нижней части колонны

G/L =(R+1)/(R+f) = 5,086/16,176 = 0,314

Здесь f = FM_Э /PM_F = 5,944*46,07/1,023*22,15 = 12,09

Высота единицы переноса в жидкой фазе равна:

h_x = 0,258 Ф с PrZ

где с и Ф – коэффициенты определяемые по графику; Pr_x = – критерий Прандля для жидкости; Z – высота слоя насадки одной секции, которая из условия прочности опорной решётки и нижних слоёв насадки не должна превышать 3 м.

Высота единицы переноса в паровой фазе равна:

h_y =

где - коэффициент определяемый по графику; Ls = L / 0.785d² –массовая плотность орошения, кг/(м² с); d – диаметр колонны;

в мПа ^х с)

Для расчёта h_x и h_y необходимо определить вязкость и коэффициенты диффузии в жидкой D_x и паровой D_y фазах. Вязкость паров для верхней части колонны:

где и - вязкости паров воды и этанола при средней температуре верхней части колонны; y_В =(y_P + y_F )/2 – средняя концентрация паров. Подставив получим:

y_В =(0,86 + 0,33)/2 = 0,595