Высота терельчатого абсорбера
Определение высоты тарельчатого абсорбера проводятся по уравнению:
Нт=(n-1)h,
где n – число тарелок в колонне; h – расстояние между тарелками. При приближенных расчетах применяют метод определения числа тарелок с помощью среднего к.п.д. тарелок:
n=nт/η,
где nт – число теоретических тарелок. Число теоретических тарелок находим графически. По гарфику находим число теоретических тарелок: nт=3. n=3/0,67=4,5≈5 расстояние между тарелками выбираем из стандартного ряда и принимаем равным 0,5 м. Тогда: Нт=(5-1)·0,5=2 м Расстояние между верхней тарелкой и крышкой абсорбера 1,5 м; расстояние между нижней тарелкой и днищем абсорбера – 2,5 м. Общая высота абсорбера: Н=2,5+1,5+2=6 м
Задача 2 Уравнения рабочих линий ректификационной колонны для разделения смеси бензола и толуола под атмосферным давлением: у=0,723х+0,263; у=1,25х-0,018. В колонну подается 75 кмоль/ч смеси при температуре кипения. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление 3 кгс/см2. Определить требуемую поверхность нагрева в кубе колонны и расход греющего пара, имеющего влажность 5%. Коэффициент теплопередачи К=580 Вт/м2·К. Тепловыми потерями пренебречь. Температуру кипения жидкости в кубе принять как для чистого толуола. Решение Используя уравнения рабочих линий и уравнения материальных балансов для исчерпывающей и укрепляющих частей колонны, определим равновесный состав смеси, состав дистиллята и флегмы.
, у=0,723х+0,263
Тогда =0,723, откуда Gх=2,61 – флегмовое число или количество флегмы, перетекающее сверху вниз по укрепляющей части колонны. =0,263, откуда хр=0,949 – состав дистиллята в долях моля легколетучего компонента.
;
у=1,25х-0,018 0,8у+0,018 Таким образом, =1,25, откуда F=1,9025 кг-моль/кг-моль дистиллята – количество начальной смеси; =0,018, откуда хω=0,0036 – состав кубового остатка в долях моля легколетучего компонента.
Gх′=F+Gх=1,9025+2,61=4,5125 – флегмовое число в исчерпывающей части колонны.
Для всей колонны уравнение материального баланса
F=W+1; хр+хω·W=хf·F W=F-1=1,9025-1=0,9025 хf=( хр+хω·W)/F=(0,949+0,0036·0,9025)/1,9025=0,500
Результаты сведем в таблицу:
Расход теплоты в кубе-испарителе ректификационной колонны непрерывного действия определяют из уравнения теплового баланса колонны с дефлегматором-конденсатором
Qк+GFiF = Qд+ GDiD+ GWiW +Qп,
где Qк – расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующегося пара в кубе-испарителе. Вт; Qд – расход теплоты, отнимаемой охлаждающей водой от конденсирующихся в дефлегматоре паров, Вт; Qпот – тепловые потери (по условию задачи Qпот=0); GF, GD, GW – массовые расходы питания, дистиллята и кубового остатка, кг/с; iF, iD, iW – соответствующие удельные энтальпии.
Qк=QД+GDсDtD+GWсWtW-GFсFtF+0,
где сD, сW, сF – средние удельные теплоемкости, Дж/кг·К; tD, tW, tF – соответствующие температуры, °С (tD=82°С, tW=110,6°С, tF=93°С) G=75 кмоль/ч=20,83 моль/с, что соответствует 20,83·22,4=466,67 л/с=0,467 м3/с (при нормальных условиях). При температуре кипения исходной смеси объемный расход Gv=0,467·(273+93)/273=0,625 м3/с Средняя плотность исходной смеси ρсм=(4,1+3,48)/2=3,79 кг/м3, тогда массовый расход GF=2,37 кг/с
; , GD=GF/F=2,37/1,9025=1,25 кг/с GW=W·GD=0,9025·1,25=1,12 кг/с
Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:
Удельная теплоемкость исходной смеси взяты при температуре 93°С. Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята: ,
где удельная теплоемкость дистиллята взята при температуре 82°С. Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:
где удельная теплоемкость кубового остатка взята при температуре 110,6°С. Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе, находим по уравнению:
Здесь
где и - удельные теплоты конденсации бензола и толуола при 820С. Расход теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара Q=1767,1+392,5+184,7+220,6=2564,9 кВт Расход греющего пара, имеющего давление и влажность 5% в кубе-испарителе
где =2159×103 Дж/кг – удельная теплота конденсации греющего пара. Уравнение теплопередачи:
Q=К·F·Δtср
К=580 Вт/м2·К; Q=2564,9 кВт; Δtср=110,6-93=17,6°С поверхность нагрева в кубе колонны:
F=Q/(К·Δtср)=2564,9·103/(580·17,6)=251,3 м2
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (213)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |