Дипломная работа в количестве 107 страниц,8 рисунков, 21 таблица

2.4 Гидравлический расчет


2.4.1 Технологический расчет основного аппарата.

Определяем реакционный объем колонны Vр, м³:

Vp 	^G C					,	м^3	(21)
		C	

где ρ_С - плотность сырья, кг/м³;

• 
  – объемная скорость подачи сырья ч^-1 [11]
  

_Vp  ^4743,8 _16,10 м3
980 0,3

Предварительно принимается диаметр колонны D = 2 м. Тогда площадь сечения колонны S, м², составит

S 		 D	2	, м^2		(22)
	4
	3,142^2
S 					 3,14 м^2
	4

Полезная высота слоя окисления h₁, м:

h 	Vp	, м	(23)
1	S

где Vр - Реакционный объем колонны, м³; S- площадь сечения колонны, м²;

h₁  ^16,10_3,14  5,1 м
Высота газового пространства h₂ ,

8. 
   ₂^D₂ ,м
   

h ₂  ²₂ 1 м
Общая высота колонны (м):

• 
  = h₁ + h ₂.
  

где h₁ - Полезная высота слоя окисления, м; h₂ - высота газового пространства, м;

• 
  = 5,1+1= 6,1 м
  

Скорость подачи воздуха в условиях процесса V_ВОЗД, м³/с:

V



^GВОЗД



t  273



0,1



1

,

м^3/с

ВОЗД

^ВОЗД

273

P

3600

где t – температура процесса, ºС;

P - давление процесса, Мпа,

G_возд – общий расход воздуха, кг/ч,

р_возд – плотность воздуха, кг/м³ плотность воздуха 1,293 кг/м³;

(24)

(25)

(26)

V



6756



250 273



0,1



1

 0,05 м^3/с

ВОЗД

1,293

273

0,5

3600

Линейная скорость воздуха Uвозд, м/с, в колонне составит

U



^VВОЗД

,

(27)

ВОЗД

S

где V_ВОЗД – скорость подачи воздуха в условиях процесса, м³/с:

S- площадь сечения колонны, м²;

U_ВОЗД  ^0,05_3,14  0,02 м/с.

Расчетная скорость воздуха в колонне не превышает допустимых значений (не более 0,1 - 0,12 м/с), поэтому размеры колонны D = 2 м и Н = 6,1 м можно считать правильными.

Диаметр трубы маточника при скорости газа в ней w_г = 25 м/с [12]

d

м



4Vв

, м

(28)

 wг

где Vв - скорость подачи воздуха в условиях процесса, м^3/с.

d

м



40,05

0,05 м

3,1425

Для барботера выбираем трубу диаметром 30 х 1,5 мм. - метрическая

резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм; [12]

Средний диаметр барботера

Dcр = 6 ∙ d,

мм

(29)

где dм - диаметр трубы маточника, м;

Dcр = 6 ∙ 30 = 180 мм.

Скорость газа в отверстиях маточника

V

 3,4

^d м

, м/с

(29)

м

pв

где рв – плотность воздуха, кг/м^3

V

3,4

0,0271000

15,54 м/с

м

1,293

Примем диаметр отверстий в маточнике d_о.м. = 5 мм, тогда их количество

будет:

Z 		4 Vв	,	(30)
	2
	  d о.м Vм

где V_в - скорость подачи воздуха, м³/с,
d_о.м –диаметр отверстий в маточнике, мм;

V_м - cкорость газа в отверстиях маточника, м/с.

Z 	40,05		164
	3,140,005^2	15,54

Шаг расположения отверстий

• 
  _ ^{ D}ср
  

Z
где D_{ср –}средний диаметр барботера, мм; Z –количество отверстий в маточнике.

	3,14 180
Е 		 3,45	мм
	164