Ректификация (стр. 3 из 13)
Для определения рабочей скорости сначала найдем предельную скорость пара wпр, при которой произойдет захлёбывание колонны. Для её нахождения используем экспериментальную зависимость, обобщающую многие экспериментальные данные для процесса ректификации и абсорбции [1].
(16)где
- предельная скорость пара в критических точках, м/с; а - удельная поверхность насадки, м2/м3; ε - свободный объём насадки, м3/м3; μх - динамический коэффициент вязкости жидкости, мПа∙с; 
и 
- массовые расходы жидкой и паровой (газовой) фаз, кг/с; 
и 
- плотность жидкости и пара соответственно, кг/м3; А и В - коэффициенты, значения которых можно найти в таблицах [1,2].Динамический коэффициент вязкости жидкости в верхней и нижней частях колонны, в виду аддитивности данного свойства, найдем по формуле:
(17а) 
(17б)где
- средний мольный состав жидкостей в верхней и нижней частях колонны, 
; m1 и m2 - динамические коэффициенты вязкости ацетона и метанола соответственно, 
. Они зависят от температуры и подчиняются зависимостям: 
(18а) 
(18б)Температуры жидкостей были найдены ранее:
при 
при 
. Тогда: 
Согласно уравнениям (17а, б) получим:
Далее рассмотрим каждый интересующий нас тип насадки.
Седла Берля 12.5 мм: (a = 460 м2/м3; e = 0.68 м3/м3; A = 0.340; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
, 
.Седла Берля 25 мм: (a = 260 м2/м3; e = 0.69 м3/м3; A = 0.415; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Седла Берля 38 мм: (a = 165 м2/м3; e = 0.7 м3/м3; A = 0.415; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Керамические кольца Рашига 25*25*3: (a = 204 м2/м3; e = 0.74 м3/м3; A = - 0.125; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Керамические кольца Рашига 35*35*4: (a = 140 м2/м3; e = 0.78 м3/м3; A = - 0.125; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Стальные кольца Рашига 25*25*0.8: (a = 220 м2/м3; e = 0.92 м3/м3; A = - 0.125; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Стальные кольца Рашига 50*50*1: (a = 110 м2/м3; e = 0.95 м3/м3; A = - 0.125; B = 1.75)
Верхняя часть:
.Нижняя часть:
.Рабочая скорость пара (газа) зависит от проводимого процесса, и рассчитывается по формуле:
(19)где k - коэффициент, зависящий от проводимого процесса и режима работы насадочной колонны.
Получим:
Седла Берля 12.5 мм: (k = 0.8)
Седла Берля 25 мм: (k = 0.7)
Седла Берля 38 мм: (k = 0.5)
Керамические кольца Рашига 25*25*3: (k = 0.8)
Керамические кольца Рашига 35*35*4: (k = 0.8)
Стальные кольца Рашига 25*25*0.8: (k = 0.8)
Стальные кольца Рашига 50*50*1: (k = 0.8)
