химический каталог




Руководство по лабораторной перегонке

Автор Э.Крель

ые величины:

рп =

k„ =0,019

398

20

••130-0,01605 =0,105 [по формуле(32)]

рй=-^-= °n!>n5/r/J?) (при 20 мм рт. ст.) = 0,0001165 =0,1165.10-3 r« рр 900 (г/л)

На номограмме рис. 109 необходимые построения для определения предельной скорости показаны пунктирной линией. Через точку пересечения вертикальной линии, соответствующей константе скорости 0,0190, и горизонтальной линии, соответствующей диаметру d = 4 мм, проводят линию, параллельную

т

наклонным линиям сетки. Из точки пересечения этой параллельной линии с вертикальной линией, соответствующей значению = 0,12, проводят горизонталь до вертикальной шкалы предельных скоростей и считывают искомую величину 2,5 м/с.

Конечно, с такой предельной скоростью паров колонна работать не может, поэтому берут 50—70% от найденного значения (60% соответствуют скорости 1,5 м/с). (см2)

f =(137)

Усложним поставленную задачу, пусть теперь нужно определить необходимое поперечное сечение колонны для перегонки кислоты С7 нормального строения при 20 мм рт. ст. и нагрузке 400 г/ч. Для расчетов понадобится формула

Р-22 400(273-|- г) 760 шп-3600-273р

где / — поперечное сечение колонны, см2; D — расход паров в колонне, моль/ч; t — температура перегонки, °С; wn — выбранная скорость паров, см/с; р — рабочее давление процесса перегонки, мм рт. ст.

шпр 3600-273 wnp

400 г/ч = 3,4 моль/ч при wu = 150 см/с требуется колонна

Выполнив простейшие арифметические операции в формуле (137), получим

, DT 22 400-760 17,ЗОГ .. „

/ = • ofinn ovc = ... . Кем") (138)

= 7,9 см2

(139)

При нагрузке D с поперечным сечением

17,3-3,4-399

150-20

Отсюда рассчитываем радиус колонны

г= |/"//я =/7,9/3,14= 1,6 см (140)

Для ректификации при атмосферном давлении формула (138) приводится к виду

f = 0,0228D7>„ (см2) (141)

Для сравнения подсчитаем, какая предельная нагрузка может быть при перегонке я-гептана в колонне диаметром 30 мм при атмосферном давлении. Пре-дельная скорость паров при работе с насадкой из седел размером 4 мм составит 0,38 м/с. Отсюда

D — /юц/0,0288Г = 7,9-38/(0,0288-371) = 35,5 г-моль/ч = 3550 г/ч =5200 мл/ч

(142)

То, что такие высокие нагрузки вообще возможны в колонне диаметром 30 мм, доказывают опыты Коллинга [171 ]. Сравнительный расчет был проведен главным образом для того, чтобы показать, насколько существенно увеличивается скорость паров и, следовательно, уменьшается нагрузка при переходе к пониженному давлению.

Автору до сих пор не известны какие-либо специальные методы расчета предельной скорости паров для лабораторных тарельчатых колонн. Уравнения, справедливые для промышленных колонн, в данном случае не могут быть использованы, так как дают большие погрешности. Опыт показывает, что тарельчатые колонны могут быть нагружены на 1/3 от нормальной нагрузки насадочных колонн того же диаметра. Это обусловлено тем, что, во-первых, слой жидкости на тарелках и, во-вторых, паровые патрубки со

173

4.12. ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

сравнительно узким поперечным сечением приводят к увеличению гидравлического сопротивления.

Вопросы гидродинамики потоков в насадочных колоннах и в зернистых слоях подробно рассмотрел Барт [220], который, в частности, отметил, что насадочные тела с острыми кромками вызывают в два и три раза большее гидравлическое сопротивление по сравнению с насадочными телами округленной формы.

На основании анализа гидродинамических закономерностей -однофазных потоков, движущихся в слоях насадки, Дэвид [191] наметил последовательность расчета числа теоретических ступеней разделения в насадочной колонне с кольцами Рашига, имеющими размеры от 8 до 50 мм. Дэвид исходил при этом из той предпосылки, что перепад давления, скорость паров и плотность паров вследствие их сильного влияния на разделяющую способность насадочной колонны должны быть учтены в любой расчетной методике. Исходя из известного уравнения для определения потери напора в трубопроводах, коэффициент трения можно представить в следующем виде:

6=-*|**? (143)

где Др— перепад давления, мм вод. ст.; d„ — диаметр насадочного тела, м; и>п — скорость паров, отнесенная к свободному сечению колонны, м/с; рп — удельный вес паров, кгс/м3; Л — высота слоя насадки, м.

Отношение числа теоретических ступеней разделения, приходящихся на 1 м насадки, пуя к коэффициенту трения ? было принято в качестве базовой величины, не зависящей от критерия Рей-нольдса. Эта величина, имеет постоянное значение (0,13) для всех смесей, использованных Дэвидом. Он принимает, что эффективность разделения имеет максимальное значение при верхней предельной скорости паров. Однако в лабораторных колоннах эта скорость не намного превышает ту скорость паров, которая соответствует минимально допустимой нагрузке. Поэтому соотношение

«опт = 0,131 (144)

имеет силу также для лабораторных колон, если эффективность разделения максимальна (ЛоПТ отнесено к 1 м рабочей высоты колонны).

При обобщении экспериментальных данных было получено следующее эмпирическое уравнение

страница 59
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188

Скачать книгу "Руководство по лабораторной перегонке" (6.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить блоки поротерм
реле температуры воды купить
купить матрас 70 на 160
концерт breaking benjamin в москве 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 


Системы отопления, электрические котлы с монтажом.
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)