Построение кинетической кривой

Для построения кинетической кривой по диаграмме x-y проводят произвольно вертикальные отрезки между равновесной и рабочими линиями. Эти отрезки делят в отношении, равном коэффициенту обогащения тарелки С_y:

 

 

где n_оу - число единиц переноса, рассчитываемое по уравнению:

 

 

Коэффициент , где F_Т - рабочая площадь тарелки, F_К - площадь сечения колонны.

В среднем φ принимают равным 0,8¸0,9.

V (С₆Н₅Cl) = 6∙14,8 + 5∙3,7 + 24,6 = 131,9;

V (С₆Н₅CН₃) = 6∙14,8 + 5∙3,7 + 14,8 + 3∙3,7 = 133,2.

 

По известному значению С_y определяют и откладывают на диаграмме отрезки ВС. Через полученные точки В проводят кинетическую кривую . Затем в пределах концентраций производят ступенчатое построение ломаной линии. Число ступеней этой линии даёт число тарелок для верхней и нижней частей колонны N.

При выражении движущей силы через жидкую фазу между равновесной и рабочей линиями проводят ряд горизонтальных отрезков, которые делят также в отношении С_y. Дальнейшее построение осуществляется способом, описанным выше.

Для определения С_y необходимо рассчитать коэффициент массопередачи К_у (кмоль/м²с):

 

,

 

где m - коэффициент распределения, определяющий тангенс угла наклона равновесной линии:

 

 

Коэффициент пароотдачи в паровой фазе:

 

 

Критерий Рейнольдса вычисляют по формуле

 

,

 

где - вязкость парового потока, Па∙с.

Коэффициент масоотдачи в жидкой фазе

 

.

 

Критерий Прандтля:

 

 

 

 

Далее,

 

 

Расчёт А:

 

Z действительных тарелок = 28.

 

Х-Х*	Y-Y*	m	Ку	nоу	Су
0,917-0,85	0,96-0,93	0,447	0,02898	0,931	2,53	1,58
0,85-0,75	0,93-0,88	0,5	0,02898	0,931	2,53	2,57
0,75-0,6	0,88-0,765	0,76	0,02898	0,931	2,53	3,35
0,6-0,5	0,765-0,665	1	0,02898	0,931	2,53	3,16
0,5-0,35	0,665-0,53	0,9	0,02898	0,931	2,53	1,97
0,35-0,2	0,53-0,325	1,36	0,02896	0,930	2,53	2,17
0,2-0,1	0,325-0,16	1,65	0,02894	0,929	2,53	1,97
0,1-0,0366	0,16-0,055	1,6	0,02894	0,929	2,53	2,37

 

Высота тарельчатой части колонны

,

 

Где h - расстояние между тарелками, мЖ

N - число действительных тарелок. Таким образом,

Н_Т = 0,6 (28-1) = 16,2 м.

Общая высота колонны

 

,

 

где

Н_{к. в.,} Н_{к. н.} - высота цилиндрической части колонны над и под тарелками.

 

Тепловой расчёт

 

Эта часть расчёта содержит: определение расхода греющего пара на куб колонны, расчёт поверхности теплопередачи и размеров подогревателя кубы колонны, толщины слоя изоляции.

 

Определение расхода греющего пара

Составляем тепловой баланс колонны.

Приход тепла: с исходной смесью где

 

 

Расход тепла: с паром, направляющимся из колонны в дефлегматор

 

Определение поверхности теплоотдачи испарителя

Поверхность нагрева испарителя определяется из основного уравнения теплоотдачи. В это уравнение в этом случае подставляются:

 

Определение толщины слоя изоляции

Толщину слоя изоляции определяют по упрощённому уравнению для плоской стенки