Расчет высоты колонны

Общая высота ректификационной колонны складывается из полезной высоты колонны и высоты опорной обечайки.

Н = Н_п + z_в + z_н

где z_в, z_н – расстояние соответственно между верхней тарелкой и крышкой колонны и между днищем колонны и нижней тарелкой, м.

Полезная высота определяется числом тарелок и выбором расстояния между тарелками, расположением люков для монтажа и ремонта тарелок, конструкцией узла ввода сырья, конденсатора и кипятильника.

Н_п = (n-1)·Н+(n_л-1)·Н_л

В результате технологического расчета высота колонны определяется приближенно, в дальнейшем, на стадии конструктивной проработки, она уточняется.

Расстояние между тарелками было принимается: H = 0, 2-0, 6 м. Через каждые 4-5 тарелок по высоте колонны устанавливаются люки для обеспечения монтажа и ремонта тарелок. Диаметр люка обычно составляет не менее 450 мм, а расстояние между тарелками в месте установки люка принимается не менее 600 мм. Межтарельчатое расстояние в местах установки люков можно принять H_л = 0, 6 м.

Расстояние между верхним днищем колонны и ее верхней концентрационной тарелкой выбирают с учетом конструкции (наличие отбойников, распределителей жидкости и т.д.), оно равно примерно трем расстояниям между тарелками. Высота питательной зоны колонны определяется конструкцией узла ввода сырья и его фазовым состоянием.

Расстояние между нижним днищем и нижней тарелкой отгонной секции может определяться с учетом необходимого запаса жидкости в случае прекращения поступления сырья в колонну.

Расстояние от уровня жидкости до нижней тарелки отгонной части колонны составляет обычно 1-2 м и выбирается таким, чтобы распределение поступающего из кипятильника пара по сечению колонны было равномерным. При этом большие расстояния соответствуют колоннам большего диаметра.

В тех случаях, когда нет необходимости создавать запас жидкости в колонне, расстояние от нижнего днища до нижней тарелки принимается из конструктивных соображений.

Обычно, расстояние между тарелками принимают в зависимости от диаметра ректификационной колонны (таблица 3).

Таблица 3 – Расстояние между тарелками

Например:

Для колонны диаметром 1600 мм (согласно таблице 3) принимаем расстояние между тарелками Н = 400 мм.

Межтарельчатое расстояние в местах установки люков примем H_л = 0, 6 м.

Полезную высоту колонны определим по формуле:

Н_п = (n-n_л -1)·Н+(n_л-1)·Н_л,

Н_п = (23-4-1)·0, 4 + (4-1)·0, 6 = 9 (м)

где n_л – число люков в колонне.

Общую высоту ректификационной колонны определим по формуле:

Н = Н_п + z_в + z_н,

где z_в, z_н – расстояние соответственно между верхней тарелкой и крышкой колонны и между днищем колонны и нижней тарелкой, м. Примем эти расстояния 1, 6 м и 2 м соответственно. Н = 9+1, 6+2 =12, 6 м.