РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ С СИТЧАТЫМИ ТАРЕЛКАМИ, Материальный баланс, Определение рабочего флегмового числа - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками
Материальный баланс
Уравнения материального баланса ректификационной колонны непрерывного действия:
(1.1)
, (1.2)
Где GF, GD, GW - массовые и мольные расходы питания, дистиллята и кубового остатка; XF, xD, xW - Содержание легколетучего компонента в питании, дистилляте и кубовом остатке, массовые или мольные доли.
Отсюда находим
кг/ч;
кг/ч.
Для дальнейших расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в мольных долях по формуле:
(1.3)
Где,, - массовая доля в исходной смеси, дистилляте, кубовом остатке; MМет,- мольные массы метанола равная 32, кг / кмоль; МВ - мольные массы метанола равная 18, кг / кмоль.
Питание:
Дистиллят:
Кубовый остаток:
Относительный мольный расход питания:
(1.4)
Определение рабочего флегмового числа
Нагрузки ректификационной колонны по пару и жидкости определяют рабочим флегмовым числом R.
Минимальное флегмовое число рассчитывается по следующей формуле:
, (1.5)
Где - мольная доля НК (метанола) в паре, равновесном с жидкостью питания, которая определяется по диаграмме - X (рис. 2), построенной по данным таблицы (табл.1).
Таблица 1. - Равновесные состав смеси метанол - вода[2]
T, 0C |
97,44 |
96,92 |
95,82 |
95,06 |
94,13 |
92,24 |
90,00 |
88,57 |
86,93 |
85,37 |
83,38 |
X, мол.% |
1,15 |
1,98 |
2,58 |
3,30 |
3,57 |
5,25 |
7,40 |
8,72 |
10,79 |
12,89 |
16,35 |
У, мол. % |
6,78 |
12,14 |
15,89 |
18,82 |
21,45 |
27,46 |
35,60 |
39,50 |
44,00 |
50,00 |
53,70 |
T, 0C |
81,95 |
80,25 |
79,06 |
78,14 |
76,52 |
75,34 |
74,22 |
73,31 |
71,95 |
70,90 |
69,15 |
X, мол.% |
19,12 |
23,27 |
26,84 |
29,42 |
35,24 |
40,21 |
45,43 |
50,22 |
56,28 |
62,43 |
71,73 |
У, мол. % |
57,24 |
61,62 |
64,83 |
66,58 |
70,44 |
73,41 |
75,95 |
78,53 |
81,33 |
83,50 |
87,73 |
T, 0C |
68,07 |
67,17 |
66,90 |
65,73 |
65,71 | ||||||
X, мол.% |
78,98 |
84,26 |
85,74 |
92,95 |
93,80 | ||||||
У, мол. % |
90,98 |
93,00 |
93,85 |
96,82 |
97,12 |
Определяем минимальное флегмовое число по формуле (1.5):
Рабочее число флегмы рассчитываем по формуле:
(1.6)
Отсюда:
Уравнения рабочих линий:
А) верхней (укрепляющей) части колонны:
, (1.7)
Где Y - мольная доля легколетучего компонента в паре, входящим снизу на тарелку; X - Мольная доля легколетучего компонента в жидкости, стекающей с этой тарелки.
Подставляем известные данные в уравнение (1.7):
Б) нижней (исчерпывающей) части колонны:
(1.8)
Похожие статьи
-
Материальный баланс Для расчета необходимо концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразить в массовых долях по формуле (1) Где -...
-
Материальный баланс Массовый расход дистиллята GD=1.2 кг/с (см. задание) XD =95 мольн. XF=22 мольн. XW=5 мольн. Для дальнейших расчетов необходимо...
-
Материальный баланс Концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразим в массовых долях по формуле: , Где xA - массовая доля...
-
Технологический расчет, Материальный баланс - Ректификационная установка
Рассчитать тарельчатую и насадочную ректификационные установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол - толуол. Исходные данные:...
-
Высоту колонны определяют графо - аналитическим методом, т. е последовательно рассчитываем коэффициенты массоотдачи, массопередачи, коэффициенты...
-
Расчет абсорбционной колонны, Материальный баланс - Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
Материальный баланс Мольная масса газовой смеси: Плотность газовой смеси, поступающей в абсорбер: Начальные относительные массовые составы газовой и...
-
Определение числа тарелок и высоты колонны - Ректификационная установка непрерывного действия
Высоту колонны определим графо-аналитическим методом, т. е. последовательно рассчитываем коэффициенты массоотдачи, массопередачи, коэффициенты полезного...
-
Количество орошения и число теоретических тарелок, Материальные потоки - Ректификационная установка
Для технологического расчета ректификационной колоны необходимо построить зависимость между фазами в координатах у - х и диаграмму t - х, у (рис. 2)....
-
Надежная работа переливного устройства определяется скоростнями движения в перетоке и зазоре между нижним срезом переточной трубы и основанием кармана....
-
ВВЕДЕНИЕ - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками
Ректификация - процесс многократного частичного испарения жидкости и конденсации паров. Процесс осуществляется путем контакта потоков пара и жидкости,...
-
Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны, Вт, определяется по формуле , (58) Где - расход теплоты,...
-
Гидравлический расчет аппарата, Определение диаметра колонны - Ректификационная установка
Определение диаметра колонны Диаметр тарельчатой колонны определяют, исходя из величины рабочего сечения тарелки. Под рабочим сечением тарелки понимают...
-
Число реальных тарелок и высота колонны - Ректификационная установка
Действительное число тарелок определяем через средний коэффициент полезного действия (КПД) колоны. Средний КПД колонны найдем по рис.19 [3]. Для этого...
-
Диаметр ректификационной колонны определим из уравнений расхода Отсюда диаметры верхней и нижней части колонны равны: Рационально принять стандартный...
-
Выбор рабочей скорости паров обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса....
-
Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны Где - расход теплоты, отнимаемой охлаждающей водой от...
-
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛЛАНС ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ Основные уравнения материального баланса: (3.1) (3.2) Где, - соответственно массовые расходы начального и...
-
В соответствии с рассчитанным выше диаметром колонны по приложениям (стр.220-221 [2]) подбираем стандартную колонну и тарелки. Принимаем к установке...
-
Определение скорости пара и диаметра колонны - Ректификационная установка непрерывного действия
Средние массовые концентрации жидкости А) в верхней части колонны ; Б) в нижней части колонны . Средние мольные концентрации жидкости А) в верхней части...
-
Рекомендуемую скорость пара в колонне, м/с, рассчитывают по уравнению (20) Где С - коэффициент. зависящий от конструкции тарелок, расстояние между...
-
Простая перегонка. Фракционная перегонка. Перегонку проводят путем постепенного испарения жидкости, находящейся в перегонном кубе. Образующиеся пары...
-
Фонды рабочего времени Календарный фонд Fк. ч., учитывает полное число дней в планируемом периоде, определяется по формуле Fк. = Дк.*24, (2.1) Где Дк -...
-
Исходные данные для расчета: Годовая производительность установки по сырью - 550000 тонн/год Обводненность сырой нефти - 49% Компонентный состав нефти...
-
Принимаем среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенок со стороны конденсирующегося водяного пара, со стороны кубового остатка (почти чистый...
-
В зависимости от исходного состава нефти может варьироваться принципиальная схема установки. Обычно установки предлагаются комплексом ЭЛОУ + АВТ....
-
Тепловой расчет установки - Ректификационная установка
Теплой поток, отводимый в дефлегматоре при конденсации пара, найдем по формуле: КВт, Где кДж/кг, Здесь rБ и rТ- удельные теплоты конденсации бензола и...
-
(12), Определение высоты колонны - Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
Принимаем стандартный диаметр обечайки, равным 2,6 м. При этом действительная скорость газа в колонне составит: Действительная скорость в колонне не...
-
Тепловой расчет колонны - Ректификационная установка непрерывного действия
Расход теплоты, получаемой жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны QK = QD + G d C d T d + GW CW TW - GF CF TF +QПот, Где QD - расход...
-
Принимаем следующие размеры ситчатой тарелки: диаметр отверстий d=4мм, высота сливной перегородки hn=40мм. Суммарная площадь отверстий - свободное...
-
Таблица 5.1 - материальный баланс Поступило % вес. Кг/ч Пропановая фракция 80 8000 Водяной пар 20 2000 Итого 100 10000 Получено % вес. Кг/ч CH4 95,86...
-
Расчет материальных затрат Затраты на материал на единицу продукции рассчитываются по формуле М = Где ЦМ - цены материала МЗ - норма расхода материала на...
-
Значение коэффициента распределения фосфора между шлаком и металлом в конце продувки при температуре, близкой 1600°С для различных содержаний СаО и FeO...
-
Содержание углерода. Содержание углерода в металле в конце продувки плавки [%С]К было принято исходя из состава выплавляемой марки стали [%С]К=0,27 %....
-
Определение содержания серы в металле - Расчет материального баланса в сталеплавильном производстве
Приближенно считают, что вся сера шихты распределяется между шлаком и металлом, так как удаление серы в газовую фазу при ЛД-процессе имеет сравнительно...
-
При кислородно-конвертерном процессе концентрация окислов железа в шлаке зависит, прежде всею, от содержания углерода в металле и основности шлака, а...
-
Расчетная плотность нефти при температуре Т=ТР определяется по формуле Где - температурная поправка, кг/(м3-К), =1,825 - 0,001315293 ; 293 - плотность...
-
Определение мощности гидропривода и насоса Полезную мощность гидродвигателя возвратно-поступательного действия (гидроцилиндра) Nгдв, кВт, определяют по...
-
Средняя плотность жидкости по высоте колонны, кг/м3 определяется по уравнению (14) Где, - плотности низкокипящего и высококипящего компонентов при...
-
Технологическое оборудование по производственному назначению подразделяется на основное (станочное, демонтажно-монтажное и др), комплектное,...
-
Определение числа нерегулируемых ступеней турбины - Расчет паровой турбины
После расчета регулирующей ступени известно состояние пара перед второй (первой нерегулируемой) ступенью. Обычно регулирующая ступень бывает вынесена в...
РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ С СИТЧАТЫМИ ТАРЕЛКАМИ, Материальный баланс, Определение рабочего флегмового числа - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками