Химия \ Основные процессы химических производств и химическая кибернетика

Проект отделения молекулярной сушки пасты нистатина с разработкой процесса самозамораживания продукта, страница 18

, (2.62)

где n₀_y – число единиц переноса, полученная графическим интегрированием.Рекомендуемая H_нас в одном аппарате Н_нас78 м, тогда выбираем 3 аппарата с высотой насадки . Тогда высота одного аппарата составит:

, (2.63)

где Н _н- высота сепарационного пространства над насадкой, Н _к-расстояние между днищем колонны и насадкой.

При D _ап=1200-2200, мм-Н _н=2000 мм, Н _в=1000 мм

Рассчитаем коэффициенты массоотдачи:

, (2.64)

Рассчитаем коэффициент массопередачи:

. (2.65)

Определим массовую концентрацию влаги в смеси:

· после третьей башни:

· после второй башни:

после первой башни:

2.4.3. Расчет гидравлического сопротивления аппаратов

1. Гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата

Определение гидравлического сопротивления теплообменника ведут следующим образом:

, (2.66)

, (2.67)

где - коэффициент сопротивления; l- длина теплообменника, м; d-диаметр труб теплообменника, м; - потери на преодоление местного сопротивления; W-скорость движения теплоносителя, м/с; g- ускорение свободного падения, м/с².

W=14 м/с – скорость движения хлоргаза, Re=130,228 – режим автомодельный, поэтому:

, (2.68)

, (2.69)

, (2.70)

где - коэффициент сопротивления в трубах; - длина труб, м; - диаметр труб, м.

Так как установлены два идентичных теплообменника, то:

W=19 м/с- скорость движения хлоргаза в теплообменнике.

для фильтра =8,0.

Определение гидравлического сопротивления абсорбера:

где -коэффициент сопротивления.

, (2.71)

где W₀-скорость газа в свободном сечении насадки, м/с; -порозность м³/м³.

где H_нас - высота насадки, м; d_э- эквивалентный диаметр насадки, м; - плотность пара, кг/м³.

2.4.4. Подбор вспомогательного оборудования

Подбор насосов

1. Выбор диаметра трубопровода. Примем скорость раствора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах одинаковой, равной 2м/с. Тогда диаметр трубопровода равен:

, (2.72)

где Q-объемный расход серной кислоты, м³/с; W - скорость раствора, м/с.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 14 мм, толщиной стенки 3 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,008 м. Фактическая скорость раствора в трубе:

2. Определение потерь на трение и местные сопротивления. Определяем величину критерия Рейнольдса:

где -плотность раствора серной кислоты, кг/м³; μ- вязкость раствора серной кислоты, Па·с.

Для ламинарного режима принимаем абсолютную шероховатость стенок труб , степень шероховатости .

, (2.73)

где - коэффициент трения, А- коэффициент, зависящий от сечения трубопровода для круга А=64.

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:

1) для всасывающей линии:

- вход в трубу (принимаем с острыми краями):=0,5;

- нормальный вентиль:

2) для нагнетательной линии:

- выход из трубы =1

- нормальный вентиль =10,8

- дроссельная заслонка =0,9 при =15°;

- колено под углом 90° =2,2следовательно

Определяем потери напора:

1) во всасывающей линии:

где l – длина трубопровода на линии всасывания принимаем 3 м

2) в нагнетательной линии:

где l₁- длина трубопровода на линии нагнетания принимаем 5 м.

Общие потери напора:

Выбор насоса:

где Н- полный напор развиваемый насосом, м; Р₁-давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, Па; Р₂-давление в аппарате в который подается жидкость.

Полезная мощность насоса: