Расчет и проектирование колонны ректификации для разделения смеси этанол-вода, поступающей в количестве 10 тонн в час. Материальный баланс. Определение скорости пара и диаметра колонны. Расчёт высоты насадки и расчёт ее гидравлического сопротивления.
Аннотация к работе
Рассчитать и спроектировать колонну ректификации для разделения смеси этанол-вода, поступающей в количестве 10 тонн в час.Обозначим массовый расход дистиллята через GP кг/ч, кубового остатка через GW кг/ч. Для дальнейших расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в мольных долях. Определяем минимальное число флегмы по уравнению: Rмин = XP - y*F = 0,86 - 0,33 = 2,912 y*F - XF 0,33 - 0,148 где y*F = 0,33 - мольную долю бензола в паре, равновесном с жидкостью питания, определяем по диаграмме y* - x. Определяем число флегмы по уравнению: R= 1,3 Rмин 0,3 = 1,3 х 2,912 0,3 =4,086 Уравнение рабочих линий: а) верхней (укрепляющей части колонны) y = y = 0.803x 0.169 б) нижней (исчерпывающей) части колонны: y = y = 1,972x - 0,004Высоту насадки Н рассчитывают по модифицированному уравнению массопередачи: Н = noyhoy noy - общее число единиц переноса по правой фазе hoy - общая высота единицы переноса noy = Общую высоту единиц переноса hoy находим по уравнению аддитивности: hoy = hy hx где hx и hy-частные производные единиц переноса соответственно в жидкой и паровой фазах; m - средний коэффициент распределения в условиях равновесия для соответствующей части колонны. Высота единицы переноса в жидкой фазе равна: hx = 0,258 Ф с Pr Z где с и Ф - коэффициенты определяемые по графику; Prx = - критерий Прандля для жидкости; Z - высота слоя насадки одной секции, которая из условия прочности опорной решетки и нижних слоев насадки не должна превышать 3 м. Высота единицы переноса в паровой фазе равна: hy = где - коэффициент определяемый по графику; Ls = L / 0.