Материальный и тепловой баланс блока ЭЛОУ-АВТ и атмосферных колонн К-1 и К-2, страница 11

Примем расстояние между тарелками равным 600 мм. по графику [2, c.94];

- коэффициент, равный 4 для клапанных тарелок;

- коэффициент, учитывающий влияние жидкостной нагрузки на допустимую скорость паров. Определим величину этого коэффициента по формуле

где – объемная нагрузка колонны по жидкой фазе в рассчитываемом сечении, м³ч.

- число сливных устройств на тарелке;

Если расчетное значение l<10, то принимаем значение l=10. В случае, если l>65 следует принять тарелки с большим числом сливных устройств.

Допустимая скорость паров в современных атмосферных колоннах АВТ находится в пределах 0,5-1,2 м/с. Фактическая линейная скорость паров в колонне должна быть не менее 60% от допустимой, т.е. необходимо обеспечить минимальную скорость паров в колонне не менее 0,5-0,6 м/с, а еще лучше на уровне 0,7-0,8 м/с.

Нагрузку колонны по жидкой фазе находим из соотношения

где – массовая нагрузка по жидкости в рассчитываемом сечении, кг;

- плотность жидкой фазы при температуре в рассматриваем сечении, г/см³.

– плотности паров, кг/м³.

Плотность жидкости находим из выражения

где - температура в рассматриваемом сечении, ^оС.

Плотность паров определяем из соотношения

где - расход паров в рассматриваемом сечении, кг; .

Диаметр колонны определяем по формуле

Высоту подпора жидкости над сливной перегородкой рассчитываем по формуле

где - высота подпора жидкости над сливной перегородкой, м;

- периметр слива (длина сливной перегородки), м;

где - диаметр колонны в рассматриваемом сечении, м.

Высота подпора жидкости не должна превышать 50 мм.

Расчет диаметра колонны в сечении I – I

Принимаем число сливных устройств равным четырем ().

Округляем рассчитанный диаметр до величины 6,0 м.

Расчет диаметра колонны в сечении V - V.

где - количество вещества компонентов, находящихся в паровой фазе в рассматриваемом сечении, кмоль.

Принимаем число сливных устройств равным четырем ().

Округляем рассчитанный диаметр до величины 8,8 м.

Расчет диаметра колонны в сечении VI - VI.

(см. п.7.4).

Принимаем число сливных устройств равным четырем ().

Округляем рассчитанный диаметр до величины 7,6 м.

Принимаем диаметр основной атмосферной колонны от верха до тарелки, расположенной над тарелкой вывода фракции 120-180^оС (тарелка 41) равным 6,0 м; от тарелки вывода фракции 120-180^оС до тарелки, расположенной над зоной питания (тарелки 6) – 8,8 м; диаметр нижней части колонны принимаем равным 7,6 м.

Расчет высоты колонны

Общая высота колонны складывается из высот отдельных ее частей, на которые она условно разбивается. Высоту ее верхней части (над верхней тарелкой) определяем по формуле

где - диаметр верхней части колонны, м.

Расчет высоты ведем, используя расстояния между тарелками и число тарелок в секциях колонны.

где - высота части колонны от тарелки отбора фракции 120-180^оС № 40 по 52 тарелку, м;

- расстояние между тарелками, м;

где - высота части колонны от 5 по 40 тарелку, м;

где - высота зоны питания, м.

где - высота от нижней тарелки отгонной части до зоны питания, м;

- число тарелок в отгонной части колонны;

где - расстояние от нижней тарелки до уровня жидкости в низу колонны, м.

;

- высота нижней части колонны. Определяется в зависимости от объема жидкости в низу колонны. Она равна сумме половины диаметра низа колонны () и высоты столба жидкости (), находящейся в цилиндрической части колонны.