Савченков А.Л. Технологический расчет атмосферной колонны. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 250100 Химическая технология
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
8. ДИАМЕТР КОЛОННЫ При определении диаметра колонны проводим расчеты по сечению, имеющему максимальную нагрузку по парам (33-я тарелка). Далее, при выбранном диаметре колонны, проверяем для других сечений нагрузку тарелок по жидкой фазе на единицу длины слива. Максимальная допустимая скорость паров:  м/с,где Сmax – коэффициент, зависящей от типа тарелки, расстояния между тарелками, нагрузки по жидкости; Сmax = K1 K2 C1 – К3( – 35). Коэффициент находим из следующего выражения:  ,где LЖ – нагрузка тарелки по жидкости, м3/ч; Vi – объемный расход паров в данном сечении м3/ч; n – число потоков жидкости на тарелке. Примем к установке тарелки клапанные прямоточные, расстояние между тарелками 600 мм, число потоков по жидкости на тарелке равным двум. Тогда К1 = 1,15 (для клапанных тарелок), C1 = 765 (приложение 3), K2 = 1,0 (для атмосферных колонн при расстоянии между тарелками более 350 мм), К3 = 4,0 (для любых тарелок, кроме струйных).  ;Сmax = 1,15 765 1,0 – 4(32,86 – 35) = 888,31;  = 0,91 м/с;Диаметр колонны:  Согласно нормалям примем диаметр колонны DK = 7,0 м [13]. Проверяем скорость паров под 33-й тарелкой при принятом диаметре колонны:  Она находится в допустимых пределах (0,6-1,15 м/с) [5] для атмосферных колонн и расстоянии между тарелками 600 мм. Проверяем нагрузку 33-й тарелки по жидкости:  м3/(м ч),где - относительная длина слива, обычно находится в пределах 0,65-0,75. Полученное значение расхода жидкости на единицу длины слива меньше максимально допустимого, которое составляет для данного типа тарелок  м3/(м ч) [5].9. УТОЧНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ВЫВОДА БОКОВЫХ ФРАКЦИЙ Для уточнения температуры флегмы на 35-й тарелке, с которой отбирается керосин, составим уравнение материального и теплового балансов по контуру на рис.8 и найдем количество флегмы, стекающей с 36-й тарелки.
Примем температуру флегмы, стекающей с 36-й тарелки 192С, паров под 36-й тарелкой 202С;  (35) = 0,7852; (36) = 0,7796; (D2) = 0,7463Уравнение теплового баланса по данному контуру:  так как  , то g36 740,16 + 138676 752,85 + 13500 2881,21 = = g36 439,05 + 138676 644,67 + 13500 2782,58 + 54283343,36 Отсюда количество флегмы g36 = 126033 кг/ч ; Для определения температуры этой флегмы необходимо найти парциальное давление нефтяных паров над 35-й тарелкой. Давление в данном сечении колонны = 137,3 кПа. Результаты расчетов сведем в таблицу 14. Таблица 14 Парциальное давление паров над 35-й тарелкой
Парциальное давление нефтяных паров над 35-й тарелкой: PНП = 56,3 +44,0 = 100,3 кПа Это значение незначительно отличается от 101,3 кПа, при котором предварительно рассчитывалась температура вывода керосина с 35-й тарелки. Поэтому корректировать ранее принятую температуру t35 = 202С не будем, так же как и температуру керосина на выходе из стриппинга K – 3/3 tR4 = 182C. Аналогично проводим уточнение температуры флегмы с 25-й тарелки. Из уравнений материального и теплового балансов по контуру на рис.9 находим количество горячего орошения с 26-й тарелки.
Примем температуру флегмы, стекающей с 26-й тарелки 254С, паров под 26-й тарелкой – 264С; (25) = 0,8290; (26) = 0,8247;Уравнение теплового баланса по данному контуру:  g26 869,59 + 138676 900,33 + 96912 873,50 + 11562 3004,31 + + 1938 3273,23 = g26 594,04 + 138676 644,67 + 13500 2782,58 + + 96912 402,78 + 54283343,36 + 58731236,92 Отсюда находим количество флегмы g26 = 103167 кг/ч. Давление в данном сечении колонны = 143,9 кПа. Парциальное давление нефтяных паров над 25-й тарелкой (см. табл.15): PНП = 56,0 + 28,5 + 27,7 = 112,2 кПа В предварительном расчете температуры на 25-й тарелке парциальное давление нефтяных паров было принято 101,3 кПа, которому соответствовала температура вывода зимнего дизтоплива t25 = 260С. Производим корректировку температуры. Для этого строим прямую ОИ зимнего дизтоплива по методу Пирумова при давлении 112,2 кПа и находим температуру начала ОИ. Получаем t25 = 264С. Уточняем температуру зимнего дизтоплива на выходе из стриппинга К-3/2: tR3 = t25 – 17C =264 – 17 = 247C Таблица 15 Парциального давления паров над 25-й тарелкой
Тепло, выводимое зимним дизтопливом из стриппинга, при уточненной температуре tR3 = 247С:  Это на 231 кВт больше по сравнению с предварительным расчетом. Отнесем эту разницу QR3 = 831600 кДж/ч к теплу, снимаемому вторым циркуляционным орошением:  При t23 = 274С количество II-го циркуляционного орошения:  ,что меньше на 97359 - 95122 = 2237 кг/ч по сравнению с прежним расчетом. Аналогично находим количество горячего орошения с 16-й тарелки. Примем температуру флегмы, стекающей с 16-й тарелки, 308С, паров под 16-й тарелкой 318С; (15) = 0,8615; (16) = 0,8583.Уравнение теплового баланса:  g16 993,02 + 138676 1040,81 + 96912 1010,85 + 75882 996,54 + + 10044 3112,88 + 3456 3273,23 = g16 736,5 + 138676 644,67 + 13500 2782,58 + 96912 402,78 + 75882 553,51 + 54283343,36 + + 58731236,92 + 43962656,97 Находим из теплового баланса количество флегмы g16 = 17589 кг/ч. При давление в данном сечении колонны = 150,6 кПа находим парциальное давление нефтяных паров. Таблица 16 Парциального давления нефтяных паров над 15-й тарелкой
Парциальное давление нефтяных паров над 15-й тарелкой: PНП = 63,0 + 32,1 + 20,0 +4,4 = 119,5 кПа В предварительном расчете температуры на 15-й тарелке парциальное давление нефтяных паров было принято 101,3 кПа, которому соответствовала температура t15 = 313С. Давлению PНП = 119,5 кПа по вновь построенной прямой ОИ летнего дизтоплива соответствует температура t15 = 320С. Уточняем температуру на выходе из стриппинга К-3/1: tR2 = t15 – 15C =320 – 15 = 305C Тепло выводимое летним дизтопливом из стриппинга, при уточненной температуре tR2 = 305С:  т.е. на 459 кВт больше по сравнению с предварительным расчетом. Отнесем эту разницу QR2 = 1648800 кДж/ч к теплу, снимаемому I-м циркуляционным орошением:  При t13 = 321С количество I-го циркуляционного орошения:  ,что на 5071 кг/ч меньше по сравнению с предварительным расчетом. В таблице 18 приведен уточненный тепловой баланс колонны. Таблица 17 Уточненный температурный режим колонны К-2
Таблица 18 Уточненный тепловой баланс колонны К-2
Qор = Qприх – Qрасход = 57476 кВт Таблица 19 Тепло, снимаемое орошениями
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
