ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пример расчета распылительной колонны из "Основные процессы и аппараты химической технологии" Равновесно между фазам и. При выражении концентраций н кг/. г коэффициент распределения фенола между бензолом и водой при малых концент))ания ( фенола ипляется практически постоянной величиной, ири 25- С равной 2,22 2 . ( ледовательно, равновесие между фазами в данном случае определяется уравнением (3,23), причем о .= 2,22, /пп — О. [c.261] Как видно, требуемая эффективность колонны составит около одной теоретической ступени при расходе экстрагента в 5—6 раз больше минимального. Примем расход экстрагента равным 0,002778 м /с (или 10 м /ч), т, е, примерно в 5,5 раз больше минимального расхода и в 2 раза больше расхода исходной смеси. При таком расходе бензола конечная концентрация фенола составит с,,к = 0,13 кг/м . Поскольку расход бензола больше расхода воды, будем проводить расчет колонны, считая бензол дисперсной фазой. Ввиду малых концентраций фенола необходимые для расчета физические свойства фаз примем равными соответствующим свойствам воды и бензола при 25 С рс=997 кг/м Цс=0,894 мПа-с а=0,0341 Н/м Рд = 874 кг/м (л = 0,6 мПа-с Лр=123 кг/м. [c.262] Диаметр колонны. Основная трудность расчета диаметра распылтельных колонн заключается в том, что для определения скоростей захлебывания нул но знать размеры капель и скорости их осаждения. Размеры капель зависят от скорости дисперсной фазы в отверстиях распределителя. Последняя же зависит от числа этих отверстий, а число отверстий, необходимое для равномерного распределения дисперсной фазы, зависит от диаметра колонны. [c.262] Поэтому был принят следующий порядок расчета распылительных колонн (рис, 7,4), Исходя из диаметра отверстий распределителя дисперсной фазы сначала определим ориентировочный размер капель по уравнению (7,14) или (7,15), Затем после расчета скоростей осаждения капель этого размера и предельных нагрузок, при которых наступает захлебывание, находим удовлетворяющий требованиям стандарта диаметр колонны, пригодный для проектируемого процесса. Определив размеры распределителя (шаг между отверстиями и их число), уточним размер капель с помощью уравнений (7.13) или (7,16) и проверим правильность выбора диаметра колонны. Затем рассчитае.м требуемую высоту рабочей части колонны. [c.262] Проведем расчет размеров распылительной колонны, приняв диаметр отверстий распределителя дисперсной фазы равным di, = 4 мм. [c.262] Для капель диаметро м1 7,68 мм получается практически такое же значение скорости свободного осаждения (0,122 м/с). [c.263] Необходимое для такой скорости истечения число отверстий составляет п = 4 VJ (лк1 V (t b = 4 - 0,002778/ (3,14 0,147 0,004 ) = 1500. [c.264] При числе отверстий / = 1500 скорость истечения (0,147 м/с) немного превышает критическую. Следовательно, распределитель будет работать в начальной стадии струйного режима, когда размеры образуюп ихся капель отличаются незначительно. [c.264] Скорость свободного осаждения длн капель этого диаметра составляет 0,126 м/с, а суммарная предельная нагрузка при такой характеристической скорости практически равна предельной нагрузке, полученной в предварительных расчетах на основе приближенной оценки размеров капель. Следовательпо, пет оснований вносить изменения в выбранный диа.метр колонны. [c.265] Корни кубического уравнения (7.11) равны Ф=--г + 2/3. [c.265] Аналогичный расчет коэффициента диффузии в бензоле дает 0,, = 2 10 м е. [c.266] Поскольку высота колонны получилась отличной от // = 5 м (которой задались при определении коэффициента массоотдачи в дисперсной фазе), расчет следует повторить. Принимая // = 8,21 м, получим (1 = 1,93. 10 м/с /( = 0.449. Ю м // ,, = 2,28 м // = 8,32 м. При повторении расчета высота колонны ие меняется, Принимаем Н = 8,5 м. [c.267] Принимаем диаметр отстойных зои равным 0,8 м. [c.267] Принимаем отстойные зоны одинаковыми, высотой 1,2 м. На рис. 7.0 приведены основные размеры распылительной колонны, определенные в результате технологического расчета. [c.268] Вернуться к основной статье