Проект отделения молекулярной сушки пасты нистатина с разработкой процесса самозамораживания продукта, страница 17

Принимаем констуркцию штуцера по МН 4004-62.

Выбираем опорные лапы вертикальных аппаратов ГОСТ 26296-84.

Выбираем днище эллиптическое отбортованное d = 1200 мм,

ГОСТ 6533-78.

Аналогичным образом рассчитываем теплообменный аппарат (охлаждение оборотной водой) и выбираем теплообменник:

D_кожуха=1200 мм;

d_труб=252 мм;

число ходов: z=1;

число труб: n=1083;

поверхность теплообмена: F=340 м²;

длина труб: L=4 м;

Аналогичным образом рассчитываем теплообменный аппарат (охлаждение захоложенным рассолом) и выбираем теплообменник:

D_кожуха=1000 мм;

d_труб=252 мм;

число ходов: z=1;

число труб: n=747;

поверхность теплообмена: F=176 м²;

длина труб: L=3 м.

2.4.2. Расчет абсорбера

Исходные данные:

V=18386,7 м³/ч              объемный расход хлоргаза;

G=9009,5 кг/ч                расход влаги.

,

18386,7м³ хлоргаза                  15015м³ влаги

100                                             х

х = 81 объемных долей.

Распределение объемных долей в смеси:

.

Определим плотность смеси:

Определим массовый расход смеси:

,                     (2.42)

,

,

,                            (2.43)

 °С.

Пересчет массовых долей в мольные:

,                                                (2.44)

где массовая доля воды в растворе серной кислоты;

-мольная доля воды в растворе серной кислоты;

- молекулярная масса Н₂О;

       - молекулярная масса Н₂SO₄.

Молекулярная масса смеси

Определим массовую долю влаги в равновесии с серной кислотой:

.                                                       (2.45)

Найдем массовую долю влаги в хлоре:

.                   (2.46)

Составим материальный баланс башни сушки:

,                                              (2.47)

где М-масса распределяемого компонента, G-расход паровой фазы, L-расход жидкой фазы.

Определим массовый расход распределяемого компонента:

.

Рассчитаем расход жидкой фазы:

.

Определение диаметра башни:

,               (2.48)

где r-объемные доли.

Рассчитаем конечную плотность паровой фазы:

Определим среднюю плотность:

Определим среднюю вязкость паровой фазы:

Молекулярная масса смеси:

,                  (2.49)

Определим средние расходы паровой и жидкой фаз

Характеристика насадки - керамические кольца Рашига:

Размеры насадки: 50505 мм;

а = 110 м²/м³;

ε = 0,735;

d_э = 0,027 м;

ρ_н = 650 кг/м³;

А = - 0,073 В=1,75.

Рассчитаем плотность жидкой фазы и вязкости

,(2.50)

откуда W_{предельная}=0,58 м/с.

Скорость паровой фазы

,                               (2.51)

где n=10,85.

Диаметр колонны:

.                 (2.52)

К определению числа единиц переноса (n_0y)

X	0,05	0,1	0,15	0,2
Y	0,0001	0,0016	0,00312	0,00461
Y-Y*	0,00007	0,00153	0,00272	0,00311
	14285,7	653,59	367,65	321,54

Из графика следует n_0y=6,39.

Определим значения критерия Рейнольдса для паровой и жидкой фаз:

.                    (2.53)

Рассчитаем коэффициент молекулярной диффузии:

,                             (2.54)

где и  мольные объемы паров хлора и воды.

,                           (2.55)

где  мольный объем серной кислоты

А и В – коэффициенты, учитывающие отклонение от нормы растворов компонента А в В или наоборот

Коэффициенты молекулярной диффузии с поправкой на температуру:

.                             (2.56)

Определим значения критерия Прандтля для паровой и жидкой фаз:

.                       (2.57)

Определим высоту единиц переноса:

,                            (2.58)

b-коэффициент, зависящий от вида насадки, для колец Рашига b=0,123

 - коэффициент смачиваемости насадки, определяется по графику в зависимости от отношения рабочей плотности орошения (U) к оптимальной (U_опт).

,                                                                                                              (2.59)

для абсорбции В=0,158.

,          (2.60)

,         (2.61)

m – коэффициент распределения, численно равный тангенсу угла наклона касательной к равновесной линии с положительным направлением оси абсцисс.