Скорость пара и диаметр колонны

Выбор рабочей скорости пара обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса. Для ректификационных колонн, работающих в пленочном режиме при атмосферном давлении, рабочую скорость можно принять на 20-30% ниже скорости захлебывания.

Предельную фиктивную скорость пара Wп, при которой происходит захлебывание насадочных колонн, определяют по формуле:

- средние плотности жидкости и пара, кг/м³; - в МПа·с,

Поскольку отношения L/G и физические свойства фаз в верхней и нижней частях колонны различны, определим скорости захлебывания для каждой части отдельно. Найдём плотности жидкости , и пара , в верхних и нижних час-тях колонны, при средних температурах в них .

Средние температуры паров определим по диаграмме по средним составам фаз: t_В = 89⁰C; t_Н = 102,5⁰С. (Рисунок3.)

Тогда

(1.17)

(1.18)

Отсюда получим:

;

Плотность физических смесей жидкостей подчиняется закону аддитивности:

(1.19)

где - объёмная доля компонента в смеси;

В данной работе плотности жидких бензола и толуола близки, поэтому можно принять, - кг/м³.

Вязкость жидких смесей находим по уравнению:

(1.21)

где и - вязкости жидких бензола и толуола при температуре смеси, Па∙с

[2 рис. V c. 556].

МПа·с МПа·с

Предельная скорость пара в верхней части колонны Wпв:

Предельная скорость пара в нижней части колонны Wпн:

Примем рабочую скорость W на 30% ниже предельной:

Диаметр ректификационной колонны определяют из уравнения расхода:

(1.22)

Отсюда диаметры верхней и нижней частей колонны равны соответственно:

Рационально принять стандартный диаметр обечайки d=1,2 м одинаковым для обеих частей колонны. При этом действительные рабочие скорости паров в колонне равны:

Что составляет соответственно 39 и 52 % от предельных скоростей.

Поиск по сайту: