|
v
= 6-1 4 ,6 .+ 6 -3 ,7 — 1 5 = 96;
Т
= 96 + 273 = 369 К.
Коэффициент'Диффузин:
D-.
'ж
7,4*10“ 1а*84,4°'8*369
О,28-96°‘0
5,8-10-® и а/с.
Безразмерные комплексы:
1
к
_ в^пРп
*
^свРж^ж
<Т
0,6-0,04-2,77
0,08-800-5,8.10-8
19,7.10-*
г г = 1,79-105;
0 .7 Ы 0 1.
ВДРжЯ»
0,6-800-5,8-10"*
Средний к. п. д. тарелки:
t
]
q
= 0,068/С?-’^ ' 115 = 0,068 (1,79-108)0- ‘ (0,71 • 1 0 ')°'“ 5 = 0,63,
что близко к найденному значению Т
1
г.
Число тарелок:
в верхней части колонны
п '
=
п
^ 1
г|г
7/0,59 — 12;
в нижней части колонны
п"
= л"/т)? = 8/0,59 = 14.
Общее число тарелок л = 26, с запасом
п
= 30, из них в верхней части ко
лонны 14 и в нижней части 16 тарелок.
Высота тарельчатой части колонны:
Я т = ( л — 1)й => (30 — 1)0,3 = 8 ,7 м.
Общее гидравлическое сопротивление тарелок:
А р = Д р '% +
&рппа
= 461 • 14 -f- 532*16 = 14950 Па « 0,15 кгс/сма.
б)
Система уравнений, пмволяющ^я'аналнтически определить число тарелок,
а также составы пара и жидкости разделяемой смеси бензол — толуол, покидаю
щих каждую из тарелок, включает в себя уравнение равновесия (6.9), уравнение
рабочих линий частей колонны (7.6) и (7.8), выражение для коэффициента обога
щения (7.21).
Расчет состоит в последовательном определении в сечениях колонны между
тарелками составов пара и жидкости
(t/i, xt).
Нижние индексы у составов пара и жидкости отвечают номеру сечения. Но
мер тарелки совпадает с номером расположенного под нею сечения (рис, 7,20),
Принимаем, что I коэффициент относительной летучести постоянен? 2) коэф
фициент обогащения “i v n0CTOflueH; 3) куб-испаритель та обладает разделяющим
действием, т. е, выходящий из него пар имеет тот ж е состав, что и кубовый оста
ток (y£*=*vvr).
Блок схема расчета:
Идентификаторы к примеру расчета колонны по;арелочным методом!
Исходные данные
Величина
хр
xD
x w
R
a
q
Идентификатор
XF
XD
XW
R
ALFA
KPD
Величина
Идентификатор
Ур
YF
П
YR (I)
Ум
п
y
а - н о
n
Программа расчета:
COMMENT ПОТАРЕЛОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОЛОННЫ
REAL KPD
DIMENSION Х(200), Y(200), YR(200)
READ (5) XF, XD, XW, R , ALFA, KPD
F = (X D —XW)/(XF—XW)
Y F = R /(R -U .)* X F 4 -X D /(R + 1 .)
1= 0
X (1)=X W
Y(1)=XW
WRITE (6,1)
1 FORMAT (6X, T , 5X, 'X (I)', 5X, ’ Y(l4-1)')
2 1= 1+ 1
N = I
YR(I)=ALFA * X(I)/(X(I) * (A L F A -I.)+ 1 .)
3 FORMAT (5X* 13, 2X , F8.5, 2X, F8.5)
IF (Y (I-M )> = Y F ) GO TO 4
X ( I + l) = ( Y ( I - f I ) * ( R + l.M - ( F — l.)* X W )/(R + F )
GO TO 2
4 rF (Y (I+ 1 )> = X D ) GO TO 5
X (I+ I)= (Y (I+ 1 ) * ( R + I.)-X D )/R
G O T O 2
6 FORMAT ^(5X, ^ЧЙСЛО ТАРЕЛОК N = ', 13)
STOP
- END® ®
Результаты расчета даны в табл. 7.7.
Т а б л и ц а 7.7
Составы жидкости и пара, покидающих тарелки колонны
6 4 ,2 ;
XD
= 9 6 ,5 ;
- 2 ,3 ;
“ 6 М 2 ;
R
- 1,78;
F - 1 . W ;
* = 2 ,4 5 ;
*Р '
11 = 0,69.
Н омер
та р е л к и
*. %
у. %
Н о м ер
т а р е л к и
х, %
у. %
1
2,30
4,1604
13
52,638
70,821
2
3,7366
6,8294
14
56,395
73,883
з
5,7977
10,531
15
61,177
77,154
4
8,6559
15,434
16
66,286
80,490
5
12,443
21,565
17
71,496
83,744
6
17,177
28,720
18
76,577
86,787
7
22,702
‘36,464
19
81,330'
89,528
8
28,682
44,232
20
85,611
91,919
9
34,681
51,492
21
89,345
93,948
10
40,287
57,873
22
92,514
95,562
И
45,214
63,204
23
95,145
97,006
12
49,331
67,486
V. Т е п л о в о й р а с ч е т у с т а н о г к и .
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлешаторе-кондевса-
торе, находим по уравнению (7.15):
41 ш *
« д **( 1 +
R) rD
=
(1 + 1,78) 392-108 « 1650 ООО Вт.
Здесь
го
=
x DrG
+ (I —
HD) rT
= 0,96-392,4.Ю3 + 0,04-377,8.10э « 392*103 Д ж /кг.
где гв и
Гу
— удельные теплоты конденсации бензола и толуола при 82 СС.
Расход теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара, находим
по уравнению '7,14):
Qk =»
Q n
+
G
d c d
*
d
+
— G p C F t p . +
Qhot 8=3
« 1,03 ( I 550000 + - | ^ j L 0^46.4190-82 +
0,45-4190.109 —
10000
3600
0,455.4190.91,5) Здесь тепловые потери Q00T ириняты в размере 3% от полезно затрачиваемой
теплоты; удельные теплоемкости взяты' соответственно при
=
82 вС, % =
= 109 °С и
t F =
91,5 °С; температура кипения исходной смеси
tF —
91,5 °С опре
делена по рис, 7.6.
Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:
Q = l,05GFCF{tF —
*нач) = 1 ,0 5 1 ^^ -0 ,4 2 5 * 4 1 9 0 (91,5— 18) =382000_В т.
Здесь тепловые потери приняты в размере 5 % , удельная теплоемкость ис
ходной смесн
ср
= (0,5-0,43 + 0,5*0,42) 419С Дж /,
1
:г*К) взята при средней тем
пературе ( 9 1 ,5 + 1 С )/2 « 5 5 °С .
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике
дистиллята:
Q = G
d
C
q
( tp
— ^нон) =
0,43*4190 {82 — 25) = 145500 Вт,
где удельная теплоемкость дистиллята
cD =
0,4?»4190 Д ж/(кг-К) взята при сред
ней температуре (82 + 25)/? » 54 °С.
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике
кубсвого остатка:
Q
=
GwCff (tw ~ iKOn)
== " Ц
55
- 0,425 *4190 (109 — 25) = 203000 Вт,
где удельная теплоемкость кубового остатка
/ ^ 33
0,425t*190 Дж/(кг*К) взята
при средней температуре ( 1 0 9 + 2 5 ) /2 = 67 °С,
Расход греющего пара, имеющего давление р абс =
4
кгс/см
2
и влажность 5%:
а) в кубе-испарителе
QK
1615000
г*п
гг_
пх ~
2141- Ш
3
-0,95
‘
^ *
где гг, п = 2 1 4 Ы 0 8 Д ж /к г — удельная теплота конденсаций греющего пара;
б) ь подогревателе исходной смеси
382000
л 1Л
'
° г . п — 2141-103*0,95 “ °»1 9 к г/0>
Всего: 0 , 8 + 0 ,1 9 = 0,9е>кг/с нли 3,6 т/ч»
Г', о
с .
Do'stlaringiz bilan baham: |
