Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Ориентировочный выбор размера насадочных тел можно осуществить исходя из следующих соображений. Чем больше размер элемента насадки, тем больше ее свободный объем (живое сечение) и, следовательно, выше производительность.
Однако вследствие меньшей удельной поверхности эффективность крупных насадок несколько ниже. Поэтому насадку большого размера применяют, когда требуются высокая производительность и сравнительно невысокая степень чистоты продуктов разделения.

В ректификационных колоннах для разделения агрессивных жидкостей, а также в тех случаях, когда не требуется частая чистка аппарата, обычно применяют керамические кольца Рашига. Но вследствие малой удельной поверхности таких колец и плохой разделяемости данной жидкости для данного случая примем насадку из керамических колец Палля размером 35х35х4.
Удельная поверхность такой насадки а=165 м2/м3, свободный объём ?=0,76 м3/м3, насыпная плотность 540 кг/ м3 , dэ=0,018, число штук в м3 18500.

Насадочные колонны могут работать в различных гидродинамических режимах: пленочном, подвисания и эмульгирования. В колоннах большой производительности с крупной насадкой осуществление процесса в режиме эмульгирования приводит к резкому уменьшению эффективности разделения, что объясняется существенным возрастанием обратного перемешивания жидкости и значительной неравномерностью скорости паров по сечению аппарата. Ведение процесса в режиме подвисания затруднено вследствие узкого интервала изменения скоростей пара, в котором этот режим существует. Поэтому выберем плёночный режим работы колонны.

3.2 Материальный баланс и рабочее флегмовое число

Обозначим массовый расход дистиллята через GD кг/с, кубового остатка
GW кг/с, исходной GF кг/с.

Из уравнений материального баланса ректификационной колонны непрерывного действия:

GF = GD + GW;

(3.1)

GFXF = GDXD+ GWXW,

(3.2) где GF , GD ,GW – массовые расходы питания, дистиллята и кубового остатка;
XF, XD, XW – содержание легколетучего компонента в питании, дистилляте и кубовом остатке, массовые доли.

Для расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в массовых долях , X.
X = x?MД/(x?MД + (1 – x)?MТ),

(3.3) где MД=88, MТ=92 – мольные массы диоксана и толуола.
XF = (88?0,45)/(88?0,45 + (1 – 0,45)?92) = 0,439 кг/кг смеси.
XD = (88?0,9)/(88?0,9 + (1 – 0,9)?92) = 0,896 кг/кг смеси.
XW = (88?0,02)/(88?0,02 + (1 – 0,02)?92) = 0,019 кг/кг смеси.

Из уравнений материального баланса
GF = GW +1000
GF?0,439 = GW?0,019 +1000?0,896
GF=2088 кг/ч = 0,580 кг/с; GW = 1088 кг/ч = 0,302 кг/с; GD=0,278 кг/с.

Определяем минимальное число флегмы по уравнению:

RMIN = (XD-Y*F)/(Y*F–XF);

(3.4) где Y*F = 0,54- мольная доля диоксана в паре (из приложения Д).
RMIN = (0,9 – 0,54)/(0,54 – 0,45) = 4.

Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы ?, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочей линиям на диаграмме состав параY – состав жидкости X находим N [1]. Определение N приведены в приложениях А, Б, В, Г, а результаты в таблице 3.2:
Таблица 3.2
|? |1,05 |1,35 |1,75|2,35 |
|R |4,2 |5,4 |7 |9,4 |
|N |58 |42 |32 |29 |
|N(R+1) |301,6 |268,8 |256 |301,6 |

Используя данные из таблицы, построим зависимостьN(R+1)=f(R):
[pic]
Рисунок 3.2 Зависимость N(R+1) от R

Минимальное произведение N(R+1) соответствует флегмовому числу R=6,6 (из рис.3.2).
Уравнения рабочих линий: а) верхней(укрепляющей) части колонны: y = ((R/(R+1))?x)+(xD/(R+1));

(3.5)

y = 0,868?x+0,118; б) нижней (исчерпывающей) части колонны: y = (R+F)/(R+1)?x - (F-1)/(R+1)? xW, где F - относительный мольный расход питания.

F = (xD- xW)/(xF-xW) ; F = (0,9-0,02)/(0,45-0,02)=2,047; y = 1,138?x – 0,003.

Из приложения Д nт=35 – число теоретических тарелок, nт в = 20 – число теоретических тарелок в верхней части колонны, nт н = 15 – в нижней.

Средние массовые расходы (нагрузки) по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяют из соотношений:

LВ = GDRMВ /MD;

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по математике класс виленкин, bestreferat ru, конспект.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата