Расчет диаметра и высоты колонны

7.4. Расчет диаметра и высоты колонны

7.4.1 Расчет диаметра колонны

Диаметр колонны определяют в зависимости от максимального расхода паров и их допустимой скорости в свободном сечении колонны. Предварительно вычисляем объем паров, проходящих в 1 ч через сечение колонны по формуле (7.10) в зоне подачи сырья и вверху колонны [Сарданашв].

, (7.10)

где t – температура в данном сечении, ⁰С;

G_i – расход паров в сечении (таблица 6.2), кг/ч;

М_i – молекулярная масса паров (таблица 6.4);

Р – давление в сечении, атм.

Расход паров в зоне ввода сырья составит:

Расход паров вверху колонны составит:

По наибольшему расходу вычисляем диаметр. Для этого находим допустимую линейную скорость паров в сечении колонны по уравнению Саундерса – Брауна [Сардан]:

, (7.11)

где К – коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками и условий ректификации;

абсолютная плотность соответственно паров и жидкости, кг/м³.

По графику находим К = 1050 [Сардан].

Находим плотность паров по формуле:

, (7.12)

где G_п – массовый расход паров (таблица 6.2),кг/ч.

Плотность жидкости находим следующим образом. По формуле Крэга найдем плотность при 15⁰С:

Затем найденную плотность переведем в плотность при 20⁰С, отнесенную к плотности воды при 4⁰С.

Теперь по формуле Менделеева найдем плотность при 360⁰С

Таким образом r_ж = 792,6 кг/м³

Следовательно, допустисая линейная скорость паров составит:

м/с

Минимальный диаметр колонны определяем по уравнению [8]:

м (7.13)

Из стандартного ряда диаметров [Сардан], учитывая, что обычно скорость паров в атмосферных колоннах 0,46 – 0,84 м/с [Сардан], принимаю диаметр колонны d= 4,0 м.

Истинная скорость паров:

м/с (7.14)

12 Следующая ⇒