Ректификационная переработка нефти и продукции из нее
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?, подаваемой в низ десорбера:
М = 53,5
Тогда,
= 25,6 кг/м3
По формуле Крэга находим плотность жидкости, покидающей десорбер:
= 0,672
где М- молекулярная масса жидкости покидающей десорбер.
В пересчете на температуру Т = 360К, плотность = 652 кг/м.
Приняв расстояние между тарелками h = 650 мм по таблице (3.12), определяем коэффициент с = 800.
Тогда, U = 30744
D = 3,17м
Согласно нормальному ряду диаметров по ГОСТ 9617-61, принимаем диаметр десорбера D = 3,2 м.
Высота аппарата
Полезная высота аппарата:
H, (3.31)
где h - высота над верхней абсорбционной тарeлкой, м; h - высота, занятая тарелками абсорбера, м; h - расстояние между нижней тарелкой абсорбера и верхней тарелкой десорбера, м; h - высота, занятая тарелками десорбера, м; h - высота, нижней частей десорбера, м.
Высоту над верхней абсорбционной тарелкой с учетом расположения отбойного устройства примем в три раза большей расстояния между тарелками в абсорбере:
h = 3 h = 3 0,45 = 1,35
Высота, занятая абсорбционными тарелками:
h = ( 29 - 1 ) 0,45 = 12,6
Примем расстояние между нижней абсорбционной и верхней десорбционной тарелками равным h = 2м.
Высота, занятая десорбционными тарелками:
h = ( 21 - 1 ) 0,65 = 13 м.
Примем высота нижней части десорбера h = 3м.
Тогда, H= 1,35 + 12,6 + 2 + 13 + 3 = 31,95 м.
Гидравлический расчет клапанной тарелки
Общее гидравлическое сопротивление складывается:
, (3.32)
. Перепад на сухой тарелке.
, (3.33)
, (3.34)
Определим секундный расход газа:
= 1,079 м/сек.
Определим сечение 1 отверстия под клапаном:
= 0,000962 м.
Тогда, = 4,67 м/с.
Плотность газа: = 20,68 кг/м
Тогда, 20,68 = 566 Па.
. Определим перепад давления, необходимый для определения сил поверхностного натяжения жидкости.
= 5 Па.
= 2а = 2 0,012 = 0,024 м.
. Перепад давления, необходимый для преодоления сопротивления столба жидкости на тарелке.
, (3.35)
Определим часовой объем жидкости, стекающей с нижней тарелки.
Q = = 434,8м/ч.
= 818,5 Па. = 566 + 5 + 818,5 = 1389,5 Па.
Для клапанных тарелок K= 0,5.
Определение гидравлического сопротивления тарелки из S-образных тарелок
Определим количество газа под верхней тарелкой, зная количество газа покидающих верхнюю тарелку.
= 0,629 м/с.
Определим скорость газа.
= 1 м/с.
Плотность газа:
= 26,4 кг/м
Тогда,
= 264 Па.
Перепад для преодоления сопротивления столба жидкости.
, (3.36)
= 0,04 м.
где,
q = = 51.6 м/(мч)
= 0,578
Тогда,
= (0,04 + 0,027) 578 9,81 = 380 Па
= 56 Па
Общий перепад давления на 5 - тарелке:
Р = 56 + 380 + 264 = 700 Па.
3.3 Расчет вспомогательного аппарата
Вспомогательным аппаратом является кипятильник (испаритель), предназначенный для нагрева и испарения жидкости покидающей десорбер, iелью практический полного извлечения всех растворенных компонентов в десорбере.
В результате расчета необходимо определить его поверхность теплообмена и количество греющего пара (горячим теплоносителем является водяной пар).
Исходные данные к расчету получены были ранее, в результате расчета адсорбционной колонны.
Тепловая нагрузка испарителя
Эта величина определяется из уровнения теплового баланса испарителя.
( lm + La + V ) qт1 + Qр = ( lm + La ) qт2 + V qт, (3.37)
Для определения расхода тепла в испарители рассматриваем тепловой баланс в соответствии со схемой потоков ( см. рис.1).
Здесь соответствующие потоки и их молекулярные массы и энтальпия при заданных температурах берутся из данных таблицы 6.11.
Из уравнения теплового баланса часовой расход тепла равен:
Qр= ( lm + La ) qт2 +V qт - ( lm + La + V ) qт1, (3.38)
Энтальпия потоков определяем по графику [5] и по таблицам приложений 2 и 3 [5, стр. 329].
qт1 = q355 = 185 83 = 15355 кДж/кмоль
qт2= q360 = 200 83 = 16600 кДж/кмоль
q360= 544 53,5 = 29104 кДж/кмоль
Таким образом получим:
Qр=((812+1725)16600+19829104)-812+1725+198)15355=5,89106кДж/100кмоль
Число молей сырья, подаваемого в колонну: G1 = 1674,7кмоль/ч.
Часовой расход тепла в испарителе:
Qр = Qр(G1/100)=5,8910 6(1674,7 / 100)=98,6106 кДж/ч=2739 кВт.
Расход греющего пара
В качестве горячего теплоносителя в испарителе используется водяной пар.
Флегма, поступающая в испаритель, нагревается от Т1 = 355К до Т2 = 360К и частично испаряется за счет тепла конденсации водяного пара.
На основе данных промышленной эксплуатации аналогичных испарителей и iелью обеспечения достаточного температурного напора при теплопередаче принимаем следующие параметры греющего пара:
) давление Р = 785 103 Па;
) температура Тs = 443 К
) теплота конденсации = 2049,5 кДж/кг.
Расход пара определим из следующего равенства:
Z = Q р\ rт, (3.39)
где т = 0,95 коэффициент удерживания тепла.
Z = (2739 3,6 10 3 ) / ( 2049,5 0,95 ) = 5064 кг/ч.
Температурный напор по поверхности нагрева испарителя
Температура горячего теплоносителя - конденсирующегося водяного пара - остается неизменной и равной Тs = 443 К. Следовательн