книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Перегонка и ректификация спирта
.pdf190 |
Брагоперегонные аппараты |
крепости ее 7,5% вес. найдем, как для водно-спиртовой смеси, равной 93° (табл. 17).
с= 1,019—0,0095-7,3=0,95 ккал/кг • град \ Q= 0,95(93—70)100 = 2180 /скал.
По графику (см. рис. 107) находим крепость жидкости, кипящей на та релке питания, равной приблизительно 9% вес., или 3,07% мол. Соответству ющая равновесная концентрация в парах по табл. 17 равна; ~50% вес., или ~28% мол. Отсюда
|
__ 66 |
28 |
-I |
г г |
“,,н |
28—3,07 |
|
’ |
|
Примем коэффициент избытка флегмы равным 2, тогда цз=3. |
||||
При выборе коэффициента |
избытка |
флегмы |
следует иметь в виду, что |
|
при увеличении его возрастает расход тепла на перегонку, но зато умень шается количество тарелок, а следовательно, первоначальная стоимос-ь соо ружения аппарата.
Для построения рабочей линии нижней колонны необходимо знать рас ход пара. Составим поэтому материальный и тепловой балансы аппарата на
100 кг поступающей |
в аппарат бражки |
(табл. 35 и 36). |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
35 |
|
|
Материальный баланс |
|
|
||
Приход |
|
|
Расход |
|
|
Продукт |
Количество |
|
Продукт |
Количество |
|
в кг |
|
в кг |
|
||
Б р а ж к а ................ |
100 |
Пары, |
образующие сырец . . |
D |
|
Греющий пар . . |
р |
Пары, |
образующие флегму |
3D |
|
Флегма ................ |
vD = 3 D |
Барда |
......................................... |
R + p = m - |
|
|
|
|
|
— и -гР = Б |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
36 |
|
Статья прихода н расхода
Тепло, |
вносимое бражкой |
Тепло, |
вносимое паром |
Тепло, |
вносимое флегмой |
Тепло, |
уносимое сырцом |
Тепло, |
уносимое флегмой |
(в парах) |
|
Тепло, |
уносимое бардой |
Тепло, теряемое в окружающее пространство
Тепловой баланс
|
|
|
|
Подсчет и результаты |
|
|
|
|
|||
Qi = |
ЮО c/gp = |
100*0,95-70 = 6650 ккал; |
здесь |
= |
|||||||
= 70 и с = |
0,95 ккал/кг-град. |
|
|
|
|
|
|
||||
Qz = |
Pi = |
64 2 ,7 Р ккал; здесь / — полное теплосодержа |
|||||||||
ние пара при Р = |
1,45 ата, |
равное 64 2,7 |
ккал/кг |
|
|||||||
Считая, |
что флегма имеет тот же |
состав, |
что |
и сырец, |
|||||||
находим |
(табл. |
17) ее температуру |
7ф =80°. |
Теплоем |
|||||||
кость Сф находим (по табл. |
11) Сф = |
0,9, |
отсюда |
Q, — |
|||||||
= 3 0 0 .9 -8 0 = 2 1 6 0 |
|
|
|
|
т. |
е. |
Q4 = |
||||
Qi = |
Di[)\ |
= |
323 ккал/кг (см. табл. 18), |
||||||||
= 323D ккал/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Q6 = oDiD = 3-323 D = 969D |
|
|
|
|
|
|
|||||
<2» = |
(Р + |
Р ) cRlp- Температуру кипения барды при дав |
|||||||||
лении |
1 . 1- ата берем как для воды |
|
= 102°. |
Теплоем |
|||||||
кость барды находим равной |
0,97 |
ккал/кг-град. |
Отсюда |
||||||||
0 . = (« + Я) 0,97102 = 99 (R + Р) |
|
|
|
|
|
||||||
Q, принимаем равной 200 ккал на |
100 кг бражки |
|
|||||||||
Расчет брагоперегонных аппаратов |
191 |
Составим уравнение теплового баланса:
6650 + 642,7 Р + 216 D =323D + 969 D + 99 (Я + Р) + 200.
Приводя подобные члены и решая уравнения теплового баланса относи тельно Р, получим:
Р = 1 ,9 8 0 + |
0,182 7? — 11,85. |
|
|
|
|
(а) |
||||
В этом уравнении три неизвестных D, R и Р. Составим еще два уравне |
||||||||||
ния, содержащие те же неизвестные: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
D = 100 — Я; |
|
|
|
|
|
(б) |
||
1 0 0 ^ _ Dx d l (Я + Р) ^ |
|
|
|
|
(В) |
|||||
100 |
= |
100 |
100 |
|
R ’ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
где Хм, x D и x R — содержание |
спирта в |
бражке, сырце и |
барде |
в |
весовых |
|||||
процентах. |
|
|
|
так: |
|
|
|
|
|
|
Уравнение (е) может быть записано |
|
|
|
|
|
|
||||
100-7,5 - 8 3 , 2 0 + |
( Я + Р ) |
0,01. |
|
|
|
(г) |
||||
Решая уравнения (а, б и г), найдем: |
Я = 91 |
кг, |
D —9 |
кг. |
|
|
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = 22,55 кг. |
|
|
|
|
|
|
||
Задача может быть значительно упрощена, если пренебречь |
потерями |
|||||||||
спирта в барде и принять x R = 0. |
Тогда из уравнения (в) |
легко найти D, а |
||||||||
из уравнения (б )— определить |
R. |
Подставив их |
в |
уравнение |
(а), |
найдем |
||||
Р. При этом ошибка будет незначительной. |
|
|
приступить |
к |
определе |
|||||
Теперь, имея все необходимые данные, можно |
||||||||||
нию числа теоретических тарелок. Уравнение рабочей линии верхней колон ны будет иметь такой вид:
X = 3 х + |
66 |
3+1 |
3+1 ’ |
или
Х = 0 , 7 5 х + 16,5.
Для построения уравнения рабочей линии нижней колонны найдем коли чество молей в жидком (L) и паровом (G) потоках в нижней колонне. По
22,55
предыдущему G—P : 18= |
18 |
=1,25 кмоль на 100 кг бражки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
L — L\-\- Z j+ L3 |
Lx |
100 |
_ |
Af6 = 3,07-46+96,97-18 = 18,9 |
|
м 6 |
: |
100 |
192 |
|
Брагоперегонные |
аппараты |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Отсюда |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^•2— |
vD |
„ |
66-46+34-18 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
.i/f |
I -44n — |
__ |
—36 5; |
|
|
|
|
|||||
|
|
MD |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,74; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
2180 |
|
0,224; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I s = -18 r |
18-540 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
L = 5,3 + 0,74 + 0,224 = 6,264. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Уравнение рабочей линии нижней колонны, таким образом, может быть |
|||||||||||||
записано так: |
|
6,264 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
* = |
0,004), |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
— |
( * - |
|
|
|
|
|
|
|
|||
пли Л'=5 |
(.V—0,004). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При А=0, -V=0,004; при AT= 10 .v=2,004. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По этим координатам находим две точки и проводим через них рабочую |
|||||||||||||
линию. |
Построение рабочих линий |
показано на рис. 109. |
Ступени |
концен |
|||||||||
|
|
|
|
трации |
нижней |
колонны |
строятся |
||||||
|
|
|
|
отдельно в большом масштабе. Чис |
|||||||||
|
|
|
|
ло |
ступеней |
|
концентрации |
верхней |
|||||
|
|
|
|
колонны, согласно |
построению, |
рав |
|||||||
|
|
|
|
но 3,5, а число ступеней концентра |
|||||||||
|
|
|
|
ции |
нижней |
|
колонны, необходимых |
||||||
|
|
|
|
для истощения бражки до концент |
|||||||||
|
|
|
|
рации спирта 0 ,2 % мол., равно 3. |
|||||||||
|
|
|
|
Число |
ступеней |
концентрации |
для |
||||||
|
|
|
|
истощения от 0,2% мол. до 0,004% |
|||||||||
|
|
|
|
мол. находим аналитическим путем, |
|||||||||
|
|
|
|
по |
уравнению |
(45): |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
lg |
|
0,2 |
( |
13-1,25 |
-) |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,004 V |
6,264 |
|
|||||
|
|
|
|
п 0 |
----- |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
lg |
13-1,25 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
6,264 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 109. Нахождение |
числа |
тарелок. |
|
|
- |
1 = |
3,6. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Всего в нижней колонне будет 6 ,6 ступеней концентрации. |
колонны |
||||||||||||
Выбирая по табл. 29 к. п. д. тарелок, |
принимаем |
для |
верхней |
||||||||||
т)в = 0,3, |
а для нижней т)и = 0,5. Отсюда в -нижней колонне потребуется .уста- |
||||||||||||
|
6,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
повить — ?а13 тарелок, а в верхней 3,5 : 0,3^12 тарелок,
и,о
Так как в нижней колонне выварная часть является эквивалентом одной тарелки, то в бражной колонне устанавливаем 12 тарелок. Число тарелок спиртовой части также может быть уменьшено на 2 —3, учитывая укрепляю щее действие дефлегм-атора.
Расчет брагоперегонных аппаратов |
193 |
Определение основных размеров колонн брагоперегонного аппарата
После того как определено число тарелок брагоперегонного аппарата, может быть найдена высота аппарата. Для того что бы определить ее, необходимо выбрать расстояние между тарел ками аппарата 1г. .Эта величина зависит от скорости движения паров в межтарелочном пространстве (в свободном сечении ко лонны) .
Для нахождения скорости пара в аппаратах для перегонки и ректификации предложен ряд уравнений. При выводе их исхо дят из того положения, что при определенной скорости пара к.п.д. тарелок становится оптимальным. Эту скорость стремятся определить при помощи предложенных для этой цели уравне ний. Разумеется, оптимальная скорость связана со свойствами системы и с конструкцией тарелки, поэтому универсальные фор мулы для определения оптимальной скорости не могут быть точными.
Из формул, выведенных на основании исследований системы спирт—вода, известны уравнения Киршбаума и Стабникова. По следнее выведено на основе исследований Пивн и Бэкера [4]. Киршбаум [5] в экспериментальном исследовании, проведенном с водно-спиртовым раствором, содержащим 50% вес. этилового спирта, на испытуемой тарелке определял оптимальную ско рость пара. Его колонна имела диаметр 400 мм и .15 колпачков при глубине барботажа 30 мм. За основные параметры, опре деляющие скорость пара (w м/сек), были приняты: удельный вес пара (уп кг/м3), расстояние между тарелками (/г мм).
В зависимости от этих величин определялась та наибольшая скорость пара, при которой к.п.д. тарелки остается достаточно большим (от 0,62 до 0,88).
На рис. ПО приведен график для нахождения скорости пара. Для этой же цели служит уравнение, предложенное Кирш-
баумом: |
|
w = A f-™ |
|
|
(82) |
|
|
|
|
|
|||
где А и тп— коэффициенты, определяемые расстоянием |
между |
|||||
тарелками. Значения их даны в табл. 37. |
|
Т а б л и ц а 37 |
||||
|
Значения А и тп в зависимости от h |
|||||
|
|
|
||||
|
500 |
400 |
300 |
200 |
150 |
135 |
А ............................ |
1,14 |
1 , 1 0 |
1 , 0 2 |
0,82 |
0,62 |
0,54 |
m ............................ |
0,465 |
0,47 |
0,490 |
0,545 |
0,490 |
0,425 |
13 Заказ 307
194 |
Брагоперегонные аппараты |
Уравнение Киршбаума имеет тот недостаток, что оно не учитывает глубины барботажа и изменения концентрации спир та на тарелках.
Рис. ПО. График для нахождения скорости пара.
Пивн и Бэкер [4], исследуя тот же вопрос, пользовались ко лонной с внутренним диаметром 458 м м . Колонна имела 3 та-
R п д т арепо* А у.
О |
OJS |
03 |
ОAS |
O.S |
0,76 |
(19 |
|
|
Скорость nopoS 5 и/сек |
|
|
||
Рис. 1 1 1 . Зависимость к.п.д. тарелок от |
Рис. М2. |
Зависимость к.п.д. тарелок от |
|||||
условий их |
работы |
при Н = 150 мм: |
условий |
их |
работы при Я =300 мм: |
||
— статический |
уровень |
0 |
мм; 2 — то же, |
1—статический |
уровень |
0 мм; 2—то же, 12 ММ; |
|
12 мм; |
3 — то же, |
25 мм. |
3—1то же, |
25 мм; |
4—то же, 50 мм. |
||
релки с колпачками. Исследуемый раствор содержал 35% мол. спирта. На рис. 111 и 112 приведены результаты эксперимен тов этих авторов.
Расчет брагоперегонных аппаратов |
195 |
На рис. 111 представлены опыты, проведенные при расстоя нии между тарелками 150 мм, а на рис. 112 — при расстоянии 300 мм. В том и другом случае менялась глубина барботажа.
Анализ графиков показывает, что при увеличении скорости пара к.п.д. сначала растет, далее остается постоянным до не которого значения скорости, а затем падает.
Допустимая скорость паров в м /сек
Рис. 113. График для нахождения допустимой скорости паров;
1—расстояние между тарелками 150 |
мм; 2—то же, |
300 мм; 3—то же, |
450 мм; 4 — то же, 450 мм (основано |
на значении |
допустимого уноса |
от 10 до |
15%). |
|
В результате проведенной работы авторы предложили гра фик для определения максимально допустимой скорости паров в свободном сечении колонны (рис. 113). В этом графике отра жены три важнейших, по мнению авторов, фактора: глубина барботажа, скорость паров, расстояние между тарелками. Те же данные приведены в табл. 38.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 38 |
Скорость паров в свободном сечении колонны в м(сек |
||||
Уровень жидкости |
Скорость паров при расстоянии между тарелками в мм Н |
|||
|
|
|
|
|
(глубина барботажа |
|
|
|
|
в мм) z |
150 |
225 |
300 |
450 |
37,5 |
0,24 |
0,525 |
0,78 |
1 , 2 |
25 |
0,4 |
0,675 |
0,93 |
1,35 |
12,5 |
0,525 |
0,825 |
1,08 |
1,5 |
13*
196 Брагоперегонные аппараты
■ Те же |
соотношения |
могут быть представлены |
следующей |
|||
формулой, предложенной Стабниковым [6]: |
|
|||||
|
w — |
0,305 Н |
— 0,012 г |
м/сек, |
(83) |
|
|
60 + |
0,05 Н |
||||
|
|
|
|
|
||
где Я и z |
выражены в мм. |
|
|
|
||
Уравнение (83) было проверено автором путем сопостав ления с данными практики для брагоперегониых аппаратов. Было найдено, что производительность аппаратов, подсчитан ная по этому уравнению, при расстоянии между тарелками бо лее 275 мм соответствует производительности, достигнутой пе редовыми аппаратчиками. Поэтому уравнение (83) может быть рекомендовано для подсчетов оптимальной скорости пара для брагоперегонных аппаратов.
Андреев [7], применяя это уравнение для ситчатых тарелок бражных колонн сульфитно-спиртовых заводов при расстоянии между тарелками 500 мм, получил удовлетворительное совпа дение с данными практики.
Как и формулой Киршбаума, формулой (83) не учитывается изменение концентрации спирта. Формула (83) не учитывает также изменение уп и не может быть применена при давлениях, значительно отличающихся от нормального. Поэтому при расче тах вакуумных колонн или колонн, работающих под давлени ем, следует пользоваться формулой Киршбаума.
Расстояние между колпачковыми тарелками в брагоперегон ных аппаратах, работающих на заводах, колеблется от 200 до 280 мм. При проектировании новых аппаратов следует брать верхний предел, так как при этом вес аппаратов получается меньшим и на их изготовление расходуется меньше металла; при увеличении расстояния между тарелками увеличивается допускаемая скорость паров, а следовательно, уменьшается диа метр колонны.
Задавшись величиной Я, по формуле (83) можно определить w «, наоборот, задавшись w , можно установить Я.
Диаметр колонны находитоя из уравнения:
V = |
w ■3600 м3/ч, |
(84) |
|
4 |
|
где V — объем паров, поднимающихся в колонне.
Объем паров легко может быть найден, так как нам извест но количество молей паров, поднимающихся в колонне. Оно рав но D + vD в час.
Здесь; D — количество молей дистиллята; v — флегмовое число.
Расчет брагоперегонных аппаратов |
197 |
Отсюда |
|
V = (D + t,P) 22’4Г м3/ч, |
(85) |
где: 22,4 л 3 — объем 1 кмоля при 0° и |
давлении 760 мм рт. ст.; |
7' — абсолютная температура |
пара; |
Р — его давление в рассматриваемом сечении колонны.
Максимальный объем пара будет в нижней части колонны. Для определения размеров деталей тарелок пользуются уста новленными практикой нормативами, изложенными ниже.
Определение размеров элементов тарелки
Для колпачковых тарелок бражных колонн скорость пара в щелях принимают 3,5—5 м/сек; для колпачковых спиртовых тарелок она может быть увеличена до 5—6 м/сек-, скорость в отверстиях ситчатых колонн берут равной 5—6 м/сек.
Высота слоя жидкости для колпачковых тарелок бражных колонн рекомендуется 50—70 мм, для ситчатых 30—35 мм.
Скорость течения жидкости на тарелках колонны 0,07—0,1 м/сек. Ширина слоя жидкости на тарелках (ширина потока) для бражных колонн должна быть не более 200 мм.
При расчете ситчатых тарелок необходимо выбрать диа метр отверстий и расстояние между отверстиями. За оптималь ные (для спиртовых колонн) можно принять размеры отверстий 2,5—3,5 мм. Расстояние между отверстиями принимают от 12 до 15 мм. Отверстия располагают по вершинам равносторон них треугольников. Для бражных колонн диаметр отверстий равен 10—11 мм.
Для бражных колоннпрактически установлена норма: на каждые 100 дкл/ч бражки приходится 80 мм периметра слив ного стакана, при этом диаметр стакана не может бытьмень ше 90—100 мм. Для спиртовых колонн при подсчете сечения стакана пользуются уравнением:
Q = 1,8 / Д Лзу2, |
(86) |
где: Q — пропускная способность стакана в мг/сек\ I — периметр слива в м\
Ah — высота жидкости над обрезом стакана в м.
При помощи формулы (86) можно определить статическую высоту жидкости Ah над обрезом стакана.
'Сечение сливных стаканов рекомендуется устанавливать также по скорости в них флегмы. Скорость берут в пределах
0,1—0,2 м/сек.
198 Брагоперегонные аппараты
Ниже приводятся примерные расчеты элементов тарелок брагоперегонных аппаратов.
П р и м е р 5. Для условии |
примера 4 (см. стр. 189) определить |
размеры |
||||
колпачковой тарелки двойного кипячения для |
брагоперегоиного |
аппарата |
||||
производительностью 100 0 дкл спирта в сутки |
(считая па безводный спирт). |
|||||
Определим диаметр колонны. Примем расстояние между тарелками h |
||||||
равным 250 мм, а глубину барботажного слоя |
2 = 3 7 ,5 мм. |
|
|
|
||
По формуле (83) найдем скорость пара в межтарелочном пространстве: |
||||||
0,305-250 |
-0 ,0 1 2 -3 7 ,5 |
= 0,6 |
м/сек. |
|
|
|
w = |
|
|
|
|||
60+0,05-250 |
|
|
|
|
|
|
Для определения диаметра колонны и тарелки |
найдем |
объем |
паров,' |
|||
поднимающихся в колонне. |
|
и в |
спиртовой |
части |
колон |
|
Объемы пара, поднимающегося в бражиой |
||||||
ны, будут несколько различаться, так как часть пара, поднимающегося в
бражной колонне, конденсируется на тарелке питания, |
кроме того, |
давление |
|||||||
и температура пара будут различными. Поэтому найдем |
объем пара |
для |
|||||||
каждой из колонн. |
|
|
4, |
22,5 |
кг |
пара |
на |
||
В бражную колонну поступает, согласно примеру |
|||||||||
100 кг бражки. В аппарат поступает бражки |
(М): |
|
|
|
|
|
|||
|
|
10000-0,79-100 |
= М кг/час. |
|
|
|
|
|
|
|
|
24-7,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В этом уравнении 0,79—удельный вес абсолютного |
спирта |
при t= 20°; |
|||||||
7,5 — %>вес. спирта в бражке. Отсюда |
М = |
4370 кг/ч. |
Согласно |
примеру |
4, |
||||
расход греющего пара давлением 1,45 |
ата |
составляет |
22,55 |
кг |
на |
100 кг |
|||
бражки, или 43,7- 22,55=980 кг/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Поступивший в колонну пар конденсируется, и за счет его тепла обра |
|||||||||
зуется |
пар |
давлением 1,15 ата. Количество |
его будет |
больше |
на |
величину |
|||
/, |
где i1 |
и <2—теплосодержание пара при 1,45 и 1,15 ата. Удельный |
вес |
||||||
- — , |
|||||||||
h
водяного пара при 1,15 ата составляет 0,66 кг/м3. Отсюда
642,7-980
1490 м3/час.
639-0,66
Объем паров, поднимающихся в спиртовой колонне, может быть найден по уравнению (85). В этом уравнении D—количество молей сырца за час— равно:
D = |
10000-100-0.79 |
= 1 0 , 8 к мол/час. |
|
|
83,1-36,5-24 |
Здесь 0,79—удельный вес абсолютного спирта; 83,1—%> вес. спирта в сырце; 36,5—средний молекулярный вес сырца.
Согласно примеру 4, флегмовое число v = 3. Абсолютная температура па ров при крепости их 8 8 % об. равна 352°. Давление паров вверху колонны
примем равным 1,05 |
ата. Отсюда по формуле (85), находим: |
V = |
(10,8 + 3-10,8)-22,4-352 |
= 1190 м3/час. |
|
|
273-1,05 |
|
|
|
Расчет |
брагоперегонных аппаратов |
199 |
||
Рассчитаем основные размеры тарелки для бражной части. |
|
||||||
Диаметр тарелки находим по уравнению (84): |
|
||||||
|
d = |
|
|
V -4 |
1490-4 |
|
|
|
|
3,14 И/-3600 |
0,94 м. |
|
|||
|
|
|
3,14-0,6-3600 |
|
|||
Рассчитаем основные |
размеры |
тарелки двойного кипячения (рис. 114). |
|||||
Примем |
ширину b |
равной |
150 мм, а расстояние от борта воротника до стен |
||||
ки колонны |
с=80 |
мм. |
Диаметр |
|
|
||
колпака |
c?i=940—2 (150+80) = |
|
|
||||
=480 мм. Определим высоту па |
|
|
|||||
ровыпускных |
щелей |
hi, |
приняв |
|
|
||
скорость |
выхода |
пара |
равной |
|
|
||
3,5 м1сек. Площадь сечения ще |
|
|
|||||
лей должна быть равна |
|
|
|
|
|||
1490 |
|
|
|
|
|
|
|
|
•:3,5 = 0,118 м*. |
|
|
||||
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
Периметр, по которому пар вы |
|
|
|||||
ходит из-под колпака и ворот |
|
|
|||||
ника, равен |
L =it(di+ 26) |
= |
|
|
|||
= 2 л (d\+b) =3,96 м. |
|
|
или 30 мм. Высота слоя жидкости |
на |
|||
Отсюда /ii=0,118:3,96=0,03 м, |
|||||||
тарелке слагается из высоты паровыпускной щели h\ и глубины барботажа, которая принимается равной 37,5 мм. Общая высота будет ^ = /^ + 3 7 ,5 = 3 0 + +37,5=67,5 мм.
Высоту горловины /г3 принимаем равной /г2+ 20 мм=67,5+ 2 0 =87,5 мм
«90 мм.
Определим скорость течения жидкости на тарелке.
Количество стекающей жидкости в бражной колонне складывается из количества бражки (М) и флегмы (Ф-). Количество бражки найдено выше равным 4370 кг/ч.
Количество флегмы в молях, согласно примеру 4, равно /,2=0,74 на 100 кг бражки, количество молей конденсата пара, идущего на догрев браж
ки, 1 з = 0,224 |
на 100 кг бражки. Следовательно, в |
бражной |
колонне |
стекает |
|||
|
|
(0,74 + 0,224) 4370 |
моля жидкости в час. |
|
|||
|
|
= 42 |
|
||||
|
|
100 |
|
|
|
|
|
Приняв, что жидкость эта имеет |
ту же |
концентрацию |
спирта, |
что и |
|||
бражка |
на |
питающей тарелке, т. |
е. 9°/о |
вес., |
найдем |
весовой |
поток: |
42 • 19,2 = |
800 |
кг/ч. |
|
|
|
|
|
Общее количество стекающей жидкости равно 4370+800=5170 кг/ч. При среднем удельном весе этой жидкости, содержащей 9% спирта и некоторое
количество |
сухих веществ, равном ;1, найдем объем |
стекающей |
жидкости, |
|
равный 5,17 м3/ч. |
жидкости на |
тарелке равна: |
||
Отсюда расчетная скорость течения |
||||
|
5,17 |
0,07 м/сек, |
|
|
|
3600--2-0,0675-0,15 |
|
||
|
|
|
|
|
т. е. скорость приемлемая. |
сливного стакана можно |
определить |
||
Высоту |
Д/г жидкости над обрезом |
|||
по формуле |
(8 6 }: |
|
|
|
Q - 1,8 / ДЛ3/2,