Расчет рафинатной колонны (2 часа)

Отгонка избирательного растворителя из рафинатного и экстрактного растворов на установках очистки дистиллятов масел фурфуролом осуществляется в рафинатной и фурфурольной колоннах и в испаритель- ной и отпарной экстрактных колоннах.

Отгонка избирательного растворителя и воды из экстрактного раствора на установках очистки фенолом дистиллятов масел и деасфальтизатов осуществляется в сушильной, фенольной и экстрактной отпарной колоннах, а из рафинатного раствора в испарительной и отпарной рафинатных колоннах.

Состав поступающего в колонну рафинатного раствора определяется из формулы колонны

где Р₁ — давление паров избирательного растворителя при темпе­ратуре t₀ (на входе в колонну);

х — молекулярная концентрация (мольная доля) избирательного растворителя в рафинатном растворе;

1 — х — молекулярная концентрация (мольная доля) рафината в рафинатном растворе;

Р₂ — давление паров рафината при температуре t₀;

л — общее давление в рафинатной колонне.

При температуре t₀ давление паров масла Р₂ незначительно, им можно пренебречь, тогда формула будет иметь вид

(1.1)

Откуда

Весовая концентрация (доля) избирательного растворителя опреде­ляется из формулы пересчета весовых и молекулярных кон­центраций

(1.2)

где М_р — молекулярный вес избирательного растворителя;

М_раф — молекулярный вес рафината.

Секундный объем паров избирательного растворителя и пара в верхней части рафинатной колонны определяется по формуле:

м³/сек (1.3)

где G_p — количество избирательного растворителя, уходящего с верха рафинатной колонны, в кг/ч;

z — количество водяного пара, вводимого в рафинатную колонну, в кг/ч;

t_В — температура на верху рафинатной колонны в °С;

л — абсолютное давление на верху колонны (π = 800 мм рт. ст.).

Плотность смеси паров избирательного растворителя и воды на верху колонны

(1.4)

Допустимая скорость в свободном сечении колонны определяется по формуле:

(1.5)

где и — плотности жидкого и парового потоков в кг/м³.

Диаметр колонны D определяется из формулы:

(1.6)