Расчет ректификационной колонны

 

Определение расхода  тепла в кубе колонны с учетом 5% потерь

 

Определение расхода  греющего пара на кипятильник колонны

 

где : =2141кДж/кг – теплота конденсации пара при Р=0,5МПа;

 

Расчет диаметров штуцеров

 

Диаметр штуцера рассчитывается по формуле:

где: V – расход продукта м³/с; w – скорость, м/с;V=G/ρ – расход, кг/с; ρ – плотность , кг/м³;

Расчет диаметра штуцера входной  исходной смеси:

Принимается патрубок штуцера 74х3,5мм

 

Расчет диаметра штуцера входа  флегмы:

Принимается патрубок штуцера 32х1,5 мм;

Расчет диаметра штуцера выхода паров из колонны:

Принимается патрубок для штуцера 40х1,5мм:

 

Расчет тепловых нагрузок дефлегматора, подогревателя исходной смеси

где: GD=0,714кг/с; R=1,08; rD=1018кДж/кг;

 

Тепловая нагрузка подогревателя  исходной смеси

 

Исходная смесь должна нагреться с t’=60⁰С, до температуры t_F=106,4⁰С

Количество тепла, которое должно подаваться в подогреватель:

Определим, возможно, ли использование  тепла кубового остатка для подогрева  исходной смеси до температуры t_F=106,4⁰С. Определение разности температур кубового остатка:

Конечная температура кубовой  жидкости

Полученная разница больше t’=60⁰С, поэтому дополнительный подогрев исходной смеси не нужен;

 

Расчет дефлегматора

 

Тепловая нагрузка дефлегматора

 Определение расхода охлаждающей  воды на аппарата при перепаде  температур по воде 

где =4,18кДж/(кг·К) – теплоемкость воды при средней температуре 31⁰С;

Определение средней разности температур:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение поверхности  теплообмена дефлегматора

 

Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи от конденсирующихся паров органических веществ к воде в конденсаторах находится в пределах значений К=300-800Вт/(м²·К);

Принимается среднее значение:

Площадь поверхности теплообмена  находятся по формуле:

По ТУ 26-02-1090-88 выбираем аппарат:

Конденсатор 400 ККГ-1,0-М10-/25Г-4-2-У-га.4 с  характеристикой:

- площадь поверхности теплообмена  42м²;

- длина труб 4м;

- число ходов по трубному  пространству 2;

- диаметр трубок 25х2 мм;

- расположение горизонтальное;

 

Расчет диаметров штуцеров в теплообменнике

 

Диаметр штуцера рассчитывается по формуле:

где: V – расход продукта м³/с; w – скорость, м/с;V=G/ρ – расход, кг/с; ρ – плотность , кг/м³;

Определение диаметров штуцеров входа и выхода воды:

Принимается патрубок штуцера  200х4 мм;

 

Определение диаметра штуцера входа  паров дистиллята::

Принимается патрубок для штуцера  504х7мм;

Определение диаметра штуцера выхода жидкого дистиллята:

Принимается патрубок для штуцера 114х4,5мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

1. Павлов К.Ф и др. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии/ К.Ф.Павлов и др. :учеб. пос. для Вузов. Л.:»Химия», 1976.
2. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии /А.Н. Плановский, В.М.Рамм. – М.:Химия.1967г
3. Рабинович Г.Г. и др Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: справочник М.Химия 1979.
4. Симонов В.Ф. Промышленные тепломассообменные процессы и установки/ В.Ф.Симонов. –учеб пос СГТУ,1989.