Przykład 13
Zaprojektować średnicę kolumny rektyfikacyjnej, służącej do rozdziału układu etanol - wodo, wypełnionej metalowymi pierścieniami Białeckiego o rozmiarach 12x12x3 mm. Przez kolumnę przepływa 1000 ms/h oparów oraz 50 kg/li orosicnia. Przyjąć właściwości fizyczne płynów, które są równe: p(* 1,6 kg/m3 ‘ ri,= 2-1 O*5 Pa-s, pe = 970 kg/m3 , H a 0,4-10'3 Pa-s oraz a = 460 m2/m3 i c = 0,94 m3/m3.
Dane:
vg-1000 in3/li -0.27 m3/s pg = 1,6 kg/m3 T)g = 2 • 10"3 Pa s me =50kg/h =0,0139kg/s pc -970kg/m3 ąc = 0,4-10'3Pa-s Pas
Rozwiązanie:
Krytyczną prędkość gazu oblicza się z korelacji Kafarown-Dylnicrskicgo, wzory
(2.30,2.31.2.32):
Zatem krytyczna prędkość przepływu fazy gazowej wynosi:
Dozwolona prędkość fazy gazowej w kolumnie określa się z zależności * 0,7 -
wdłW -0,7-2,66 = 1362 m3/(m2 s)
Projektowaną średnicę kolumny oblicza się ze wzoru (233):
D =
4 0.27 * 1.862
|"'Wd*w 0.429 m
Przykład 14
Określić średnicę pęcherzyków powietrza tworzących się w czasie barboCala przez warstwę wody z otworu o średnicy 5 mm w temperaturze 20 *C. Prędkość wznoszenia się pęcherzyków wynosi 03 m/s. Objętościowe natężenie przepływu gazu wynosi 18 Vk Napięcie powierzchniowe wynosi dla wody 7,28xl0‘ N/m.
Dane:
d0 =5 mm = 0,005 m
T - 20°C - 293° K w - 0,3 m / s m/s V -18 l/h = 5xlO"6m,ł/s
a - 7,28 xl0“2 N/m
= I.2kg/m5
M-p 291,013xl05 8 RT 8314-293
Średnicę pęcherzyków powietrza w czasie barbotażu oblicza się ze wzom (234):
d«
6-0.005 •‘7,28x10“*
-6.IUI0 'm
69