Проектирование ректификационной установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
б) в нижней части колонны
Коэффициент динамической вязкости смеси паров ацетона и этилового спирта:
а) в верхней части колонны при температуре 68,570С, ?Ап=0,2165 мПа?с, ?Вп=0,691 мПа?с.
б) в верхней части колонны при температуре 77,570С, ?Ап=0,203 мПа?с, ?Вп=0,592 мПа?с.
Критерий Рейнольдса для паровой фазы:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
Коэффициент массоотдачи в паровой фазе:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе
,
где Dж - коэффициент диффузии в жидкости, м2/с; Мж.ср - средняя мольная масса жидкости в колонне, кг/кмоль:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
- диффузионный критерий Прандля
(III.5)
Коэффициент диффузии в жидкости при 200С можно вычислить по приближенной формуле
(III.6)
где ?ж - динамический коэффициент вязкости жидкости, мПа?с;
МА, МВ - мольные массы компонентов А и В,кг/кмоль; ?А, ?В - мольные объемы компонентов А и В, кг/кмоль; А и В - коэффициенты зависящие от свойств низкокипящего и высококипящего компонентов.
Коэффициент диффузии пара в жидкости Dt связан с коэффициентом диффузии D20 следующей приближенной зависимостью,
(III.7)
в которой температурный коэффициент b может быть определен по эмпирической формуле
(III.8)
где ? - динамический коэффициент вязкости жидкости при 200С, мПа?с; ? - плотность жидкости, кг/м3.
Динамический коэффициент вязкости жидкости
(III.9)
а) в верхней части колонны при t=67,250С
?А=0,2195 мПа?с
?В =0,713 мПа?с
б) в нижней части колонны при t=77,75?780С
?А=0,203 мПа?с
?В =0,592 мПа?с
Коэффициент диффузии ацетона в жидком этиловом спирте при t=200С:
а) для верхней части колонны
б) для нижней части колонны
Температурный коэффициент принимаем равным b=0,0234.
Тогда
а) для верхней части колонны
б) для нижней части колонны
Критерий Прандля:
а) для верхней части колонны
б) для нижней части колонны
.
Определяем коэффициенты массоотдачи:
а) для верхней части колонны
б) для нижней части колонны
Коэффициенты массопередачи определяем по уравнению
(III.10)
где m - тангенс угла наклона линии равновесия на рабочем участке.
Для определения угла наклона разбиваем ось х на участки и для каждого их них находим среднее значение тангенса как отношение разности (у*-у) к разности (х-х*) в том же интервале, т.е.
(III.11)
Подставляя найденные значения коэффициентов массоотдачи ?п и ?ж и тангенсов углов наклона линии равновесия в уравнение, находим величину коэффициента массопередачи для каждого значения х в пределах от хW до хD.
Полученные значения Ку используем для определения числа единиц переноса nу в паровой фазе
, (III.12)
где ? - отношение рабочей площади к свободному сечению колонны, примем ?=0,8.
Допуская полное перемешивание на тарелке, имеем
(III.13)
где ? - КПД тарелки.
Результаты приведенных выше раiетов, сводим в таблицу 3.
Таблица3 - Параметры, необходимые для построения кинетической кривой
xxW0,130,19xF0,30,50,70,8xDtg?=m1,971,781,441,231,210,920,70,620,59Ky10-34,384,4354,534,594,64,694,764,794,8ny0,1340,1360,1380,140,1410,1440,1460,14690,1472?0,1260,1280,130,1320,13210,13460,136380,13710,1324AC, мм2620,573,523495246,543AB, мм3,32,60,910,4623,046,597,126,385,9
Между кривой равновесия и линиями рабочих концентраций в соответствии с табличными значениями х проводим ряд прямых, параллельных оси ординат (рисунок 4).
Измеряем полученные отрезки А1С1, А2С2, А3С3 и т.д. и делим их в отношении ?=АВ/АС, т.е. определяем величину отрезков А1В1, А2В2тАжтАж.АnBn. Через найденные для каждого значения х точки В проводим кинетическую кривую, отображающую степень приближений фаз на тарелках к равновесию.
Число реальных тарелок nд находим путем построения ступенчатой линии между кинетической кривой и рабочими линиями в пределах от хD до хW.
Получаем 94 тарелок (40 в верхней части колонны, 54 - в нижней), которые и обеспечивают разделение смеси в заданных пределах изменения концентраций.
Высота тарельчатой части колонны
(III.14)
Общая высота колонны
(III.15)
где hсеп - расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны, (высота сепарационного пространства), принимаем 0,8м (приложение А6 [3]); hкуб - расстояние между нижней тарелкой и днищем колонны, (высота кубовой части), принимаем 2м (приложение А6 [3]).
В соответствии с расiитанным диаметром колонны по каталогу-справочнику [1] подбираем стандартную колонну и тарелки. Принимаем к установке колонный аппарат диаметром 1000мм; колонна компонуется из однопоточных неразборных тарелок типа ТСК - I ОСТ 26-01-282-74 с капсульными стальными колпачками. Общее число колпачков на тарелке - 37. Основные параметры тарелки приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Характеристика колпачковой тарелки
Диаметр колонны (внутр.) D, мм1000Свободное сечение колонны, м2 0,78Длина линии барботажа, м9,3Периметр слива Lс, м 0,8Площадь слива, м2
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение