Описание процесса ректификации. Ректификация

4. Расчет проходного диаметра штуцеров колонны и выбор фланцев.

4.5.1 Штуцер для входа исходной смеси

где: Vи – объемный расход исходной смеси, м³/с ;
w
и – скорость потока, так как смесь поступает в колонну под напором, принимаем скорость равной 1 м/с;
Gи – массовый расход исходной смеси, кг/с;

и – плотность исходной смеси, кг/м³;

Принимаем диаметр штуцера dи = 100 мм.

4
.1 Штуцер для выхода пара в дефлегматор

г
де: Vп - объемный расход пара, м³/с ;
wп – скорость потока пара, принимаем равной 20 м/с;
G
п – массовый расход пара, кг/с;
у – плотность пара, кг/м³;
Mд – молярная масса конечного пара/флегмы;

Принимаем диаметр штуцера dп = 400 мм.

4.2 Штуцер для входа флегмы в колонну

г

де: Vф – объемный расход флегмы, м³/с;
Ф – массовый расход флегмы, кг/с;


ф – плотность флегмы, кг/м³;

Принимаем диаметр штуцера dф = 100 мм.

4.3 Штуцер для выхода кубовой жидкости

г
де: Vк – объемный расход кубовой жидкости, м³/с;
G
к – массовый расход кубовой жидкости, кг/с;

Gw – массовый расход кубового остатка, кг/ч;

L - массовый расход флегмы, кг/ч;
Wк – скорость истечения. Так как жидкость выходит самотеком, принимаем 0.3 м/с.

Принимаем диаметр штуцера dк = 300 мм.

4
.4 Штуцер для входа пара из кипятильника

г
де: Vц – объемный расход пара, выходящего из кипятильника, м³/с;
Gц – массовый расход циркуляционного пара кг/с;
G
куб = Gw

п – плотность пара из кипятильника, кг/м³;
M
ср – молярная масса пара;
Wц – скорость входа потока пара из кипятильника, принимаем 30 м/с.

Принимаем диаметр штуцера dц = 400 мм.

4.5 Изготовление штуцеров и выбор фланцев.

Для упрощения конструктивных деталей колонны, будем изготовлять штуцера из отрезков труб соответствующих диаметров. Внешний вылет штуцеров составляет  1.5 от диаметра штуцера, внутренний -  0.3. Чтобы предупредить попадание жидкости во внутреннее пространство штуцера, подающего циркуляционный пар, труба, из которой он изготовлен, обрезается под углом книзу.

К выступающим отрезкам труб привариваются фланцы плоские стальные (4, стр. 547).