Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2017-07-09 | 697 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основные допущения: при расчете ректификационных колонн концентрации жидкой фазы и паров смеси, флегмы и готового продукта выражают в мольных долях или мольных процентах. Это связано с тем, что теплота испарения одного моля многих веществ близка по значению, тогда как массы веществ могут различаться в несколько раз.
Использование мольных долей и концентраций позволяет считать, что при конденсации одного моля пара, поднимающегося вверх по колонне, испаряется один моль флегмы, в результате при неизменном составе XF и расхода смеси F можно считать постоянными расходы пара V и флегмы R в колонне готового продукта D и кубового остатка W. Расчет колонны ведут на 1 кмоль готового продукта (D = 1), а абсолютные значения всех расходных величин получают в конце расчета умножением соответствующих удельных значений на заданную производительность колонны по готовому продукту.
Незначительное отличие состава паров от состава жидкой фазы в кубе, а также состава паров и жидкости перед конденсатором флегмы и готового продукта позволяет принять также допущения об их равенстве, т. е. Xw = Yw и Xv = Yv = XD. В установившемся режиме при D=1 выполняются также соотношения V=R+1 и W=F+R.
С учетом изложенного уравнения материального баланса для укрепляющей части колонны:
(8.1)
и исчерпывающей части колонны
(8.2)
приводятся к виду:
(8.3)
(8.4)
где - постоянные коэффициенты, поэтому уравнения (8.3) и (8.4) являются линейными. На y-x диаграмме им соответствуют прямые, проходящие через точки yD =xD и xw = yw и пересекающиеся в точке с коэффициентами (x F, y F). Указанные прямые носят название рабочих линий или линий средних концентраций для верхней и нижней частей колонны. Тангенс угла наклона первой из них равен отношению , а второй линии ----------.
|
Далее расчет можно производить по равновесной кривой (см. рис. 8.7). Если допустить, что на каждой тарелке концентрация пара и жидкости изменяется от начальных значений y n и х н до равновесных ур и х р, то количество необходимых ступеней (тарелок) определяется числом горизонтальных отрезков, проведенных между линией равновесия и рабочими линиями процесса в интервале - концентраций Xw - XF и XF - Xd. Каждый горизонтальный участок ступени соответствует изменению концентрации флегмы на тарелке, а вертикальный - изменению концентрации паров над этой тарелкой.
Рисунок 8.7 - Определение теоретического числа тарелок по диаграмме равновесия
Полученное таким способом число тарелок соответствует теоретически необходимому числу при идеальных условиях протекания тепломассообмена в ступени. Поскольку в реальных условиях перенос массы в ступени не завершается, т. е. конечные концентрации пара оказываются меньше, а жидкости больше, чем равновесные (Y к < Y p и Хк > X p), то действительное число ступеней nd всегда больше теоретического. Для этого расчета используют КПД тарелки:
(8.5)
который изменяется от 0,2 до 0,9 в зависимости от свойств смеси.
КПД тарелки зависит:
1. от величины поверхности контакта паровой и жидкой фаз;
2. от скорости прохождения пара и жидкости через колонну;
3. от расстояния между тарелками;
4. от высоты слоя жидкости на тарелке, через которую проходят пары;
5. от давления в колонне;
6. от физико-химических свойств перегоняемой смеси.
Для приближенных расчетов принимают флегмовое число R = (1,5÷2,5) Rmin, где Rmin - минимально возможное число, которому соответствует бесконечно большое число тарелок:
(8.6)
Его рассчитывают обычно по зависимостям вида η = η(μ), где μ - динамическая вязкость смеси. Для ее расчета пользуются соотношением:
(8.7)
где - динамические вязкости компонентов А, В исходной смеси. Вид этих зависимостей определяется типом тарелок в колонне.
|
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!