Курсовая работа: Ректификация

Точки на графической зависимости Эдулджи должны находиться ниже линии захлебывания, которая соответствует неустойчивому режиму работы колонны. Это означает, что насадки: Седла Берля 12.5 мм, Керамические кольца Рашига 25*25*3, 35*35*4, Стальные кольца Рашига 25*25*0.8 не удовлетворяют данным требованиям.

1.1.3.3 Гидравлическое сопротивление 1 м насадки

Одной из важных характеристик аппарата является гидравлическое сопротивление насадки. Хотя сопротивление колонны находят после определения общей высоты насадки, но на данном этапе проектирования необходимо убедиться в том, что рабочая скорость пара (газа), диаметр колонны и плотность орошения определены верно, то есть обеспечивают необходимый режим работы аппарата. Также это даст возможность выбрать наиболее подходящий тип насадки, из всех вышеперечисленных.

Сопротивление сухой насадки определим по формуле:

(24)

где Н = 1м - высота слоя насадки; - скорость пара (газа) в свободном сечении насадки (действительная), м/с ; - эквивалентный диаметр насадки, м ; l - коэффициент сопротивления, зависящий от режима движения пара (газа) и типа насадки.

Однако чаще всего используют графическую зависимость Эдулджи, по которой:

Седла Берля 25 мм:

.

Седла Берля 38 мм:

.

Стальные кольца Рашига 50*50*1:

.

Так как рекомендуемое гидравлическое сопротивление 400-800, то наиболее подходящими насадками являются седла Берля 38 мм. Однако заметим, что все насадки работают в наиболее благоприятной области работы ректификационной колонны, то есть в области подвисания.

1.1.3.4 Определение активной поверхности насадки

При нагрузках ректификационной насадочной колонны в большинстве случаев не вся поверхность насадки смочена жидкостью и не вся смоченная поверхность активна для процесса массопереноса. Доля активной поверхности насадки, участвующей в процессе массопереноса, определяется по соотношению:

(25)

где U - плотность орошения, ; a - удельная поверхность насадки, м² /м³ ; p и q - постоянные, зависящие от типа и размера насадки. Далее индекс в - верхняя часть колонны, индекс н - нижняя.

В виду отсутствия данных по величине Y_а для седел, формула (25) применима только для колец Рашига.

Получим:

Стальные кольца Рашига

50*50*1: ( p = ; q = 0.012; a =110 м² /м³ )

.

Для седел Берля воспользуемся другим методом вычисления, предварительно вычислив долю смоченной поверхности насадки Y по формуле: