Расчёт диаметра ректификационной колонны

Расчёт диаметра колонны производим по сечению W, где наблюдается наибольший объёмный расход паровой фазы, вследствие наибольшей температуры.

Мольный расход паровой фазы:

Объёмный расход паровой фазы:

Массовый расход паровой фазы:

Мольный расход жидкой фазы в нижней части колонны:

Массовый расход жидкой фазы в нижней части колонны:

Характеристики неупорядоченной насадки из керамических колец Рашига размером 50×50×5 мм [1, с. 196]:

порозность , удельная поверхность .

Определение предельной скорости паровой фазы в насадке (скорости захлёбывания) [1, с. 230]:

Рабочую скорость паровой фазы принимаем равной 70% от предельной:

Ориентировочная площадь сечения колонны:

Ориентировочный диаметр колонны:

Стандартный диаметр колонны выбираем как ближайший больший к ориентировочному из ряда диаметров для химической и нефтеперерабатывающей промышленности [1, с. 197]:

Площадь сечения колонны:

РАСЧЁТ ЧИСЛА ЕДИНИЦ ПЕРЕНОСА

Общее число единиц переноса по паровой фазе вычисляют по уравнению:

Обычно этот интеграл определяют численными методами, например, методом графического интегрирования отдельно для нижней и верхней частей колонны (рис. 9). Для графического интегрирования строят график зависимости от y, в интервале от y_W до y_F для нижней части и в интервале от y_F до y_D для верхней части (табл. 6). Численное значение интегралов равно площади криволинейных трапеций, образованных осью абсцисс и функцией .

Результаты интегрирования:

нижняя часть , верхняя часть .

Таблица 6. Расчёт числа единиц переноса графическим интегрированием

x,	y,*	y,
мол. доля	мол. доля	мол. доля
0,02	0,0448	0,0200	40,28
0,05	0,1084	0,0638	22,40
0,1	0,2055	0,1367	14,55
0,15	0,2926	0,2097	12,06
0,2	0,3711	0,2827	11,30
0,25	0,4420	0,3556	11,57
0,3	0,5062	0,4286	12,88
0,35	0,5645	0,5015	15,87
0,3884	0,6057	0,5576	20,78
0,4	0,6176	0,5659	19,34
0,45	0,6660	0,6016	15,55
0,5	0,7102	0,6374	13,74
0,55	0,7507	0,6732	12,90
0,6	0,7880	0,7090	12,66
0,65	0,8222	0,7447	12,91
0,7	0,8538	0,7805	13,65
0,75	0,8829	0,8163	15,00
0,8	0,9099	0,8521	17,28
0,85	0,9350	0,8878	21,22
0,9	0,9582	0,9236	28,91
0,95	0,9798	0,9594	48,90
0,983	0,9933	0,9830	97,07