Полный расчет ректификационной колонны

Определяем температуры для нижней и верхней части колонны для жидкости и пара из диаграммы «Зависимость температуры от равновесных составов пара и жидкости» (приложение1):

ْْC, ْC,

ْْْC, ْC.

Определяем объемный расход пара:

кмоль/с

Расход пара в нижней и верхней части колонны определяется по формуле:

,

где p0=760 мм рт. ст. – атмосферное давление,

T0=273 K- абсолютная температура.

м3/с

м3/с

Молярную массу паровой смеси в нижней и верхней части колоны находим по формуле:

кг/кмоль

кг/кмоль

Массовые расходы паров в нижней и верхней части колоны находим по формуле:

кг/с;

кг/с;

Определим плотности пара в верхней и нижней части колонны по формуле:

кг/м3

кг/м3

Определим вязкость пара в верхней и нижней части колонны для ацетона (1) и четыреххлористого углерода (2):

,

где табличные данные: Па. с, Па. с,

С1=651,С2=384- константы уравнения.

а) для нижней части колонны:

Па.с Па.с

б) для верхней части колонны:

Па.с

Па.с

Определим вязкость смеси пара в нижней и верхней части колонны по формуле:

Па.с

Па.с

Определим плотности жидкости по формуле:

,

где плотности ацетона, четыреххлористого углерода соответственно.

а) для нижней части колонны:

кг/м3

кг/м3

кг/м3

б) для верхней части колонны:

кг/м3

кг/м3

кг/м3

Определим вязкость смеси жидкости для нижней и верхней части колонны по формуле:

,

где вязкости ацетона, четыреххлористого углерода соответственно.

мПа.с мПа.с

мПа.с мПа.с

Па.с

Па.с

Поверхностное натяжение смеси жидкостей в верхней и нижней части колонны определим по формуле:

,

где поверхностное натяжение ацетона, четыреххлористого углерода соответственно.

Н/м

Н/м

Н/м

Н/м

м/Н

Н/м

м/Н

Н/м

Находим мольные и массовые расходы жидкости в нижней и верхней части колонны:

кмоль/с

кг/кмоль

кг/с

кг/с

кмоль/с

кг/кмоль

кг/с

кг/с

2.1.4 Расчет теплового баланса установки

Тепловой баланс ректификационной колонны выражается общим уравнением:

где QK – тепловая нагрузка куба; QD –количество теплоты, передаваемой от пара к воде; Qпот – тепловые потери (5%); -теплоёмкости соответствующие дистилляту, кубовому остатку и исходной смеси; - температуры соответствующие дистилляту, кубовому остатку и исходной смеси(находим из диаграммы «Зависимость температуры от равновесных составов пара и жидкости» приложение 1):

 Скачать реферат