Материальный баланс колонны и определение рабочего флегмового числа

где - предельно допустимая скорость паров в колонне с калпачковыми тарелками

Рабочая скорость паров:

в верхней части колонны

в нижней части колонны

Ориентировочный диаметр находим по формуле [1. Ф-8.31 стр. 213]::

в верхней части колонны

где π – число равное 3,14

Gв - массовый поток пара в верхней части колонны

Uр.в - рабочая скорость паров в верхней части колонны

- средняя плотность пара в верхней части колонны

в нижней части колонны

где π – число равное 3,14

Gв - массовый поток пара в верхней части колонны

Uр.в - рабочая скорость паров в верхней части колонны

- средняя плотность пара в верхней части колонны

D = 3200 мм по Ост – 26 – 808 – 73 [3]

Скорость пара в рабочем состоянии тарелки находим по формуле

[1. Ф-8.39 стр. 215]:

где - рабочая скорость паров в колонне

D – ориентировочный диаметр

S - сечение перелива

Расчет высоты ректификационной колонны.

Число действительных тарелок:

смесь в нижней части колонны

температура в кубовом остатке tw = 99 °C;

динамический коэффициент вязкости μ(CH3OH) = 0,23*10^(-3) Па*с; давление р(СН3ОН) = 2100 мм рт ст;

Динамический коэффициент вязкости по формуле :

При

где α – относительная летучесть

КПД тарелки в нижней части колонны:

Исходная смесь

Температура в исходной смеси tf = 84 °C;

динамический коэффициент вязкости μ(CH3OH) = 0,26*10^(-3) Па*с; давление р(СН3ОН) = 1200 мм рт ст;

динамический коэффициент вязкости μ(Н2О)= 0,3*10^(-3) Па*с; давление р(Н2О) = 420 мм рт ст;

относительная летучесть α2= р(СН3ОН)/ р(Н2О)=1200/420=2,86

При

где α – относительная летучесть

КПД тарелки в исходной смеси:

смесь в верхней части колонны

tw = 67 °C; μ(CH3OH) = 0,31*10^(-3) Па*с; р(СН3ОН) = 670 мм рт ст;

μ(Н2О)= 0,42*10^(-3) Па*с; р(Н2О) = 200 мм рт ст;

α3= р(СН3ОН)/ р(Н2О)=670/200=3,35

При

где α – относительная летучесть

КПД тарелки верхней части:

Средняя КПД тарелки

Действительное число тарелок

Принимаем 14 тарелок из которых 8 – в верхней части колонны, а 6 – в нижней части колонны. Питающей является 6 – тарелка снизу.

Для колонных аппаратов диаметром 3200 мм расстояние между тарелками будет считать равным 400 мм. Принимая расстояние от верхней тарелки до крышки колонны h1=1200 мми от нижней тарелки до днища h2=3000 мм [3].