Определение гидравлического сопротивления тарелок и давления в кубе колонны
Рассчитываем гидравлическое сопротивление тарелки в верхней и нижней части колонны:
(1.6 [1]),
где 
- это сопротивление сухой тарелки, 
- сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения, 
- это сопротивление парожидкосного слоя на тарелке.
а) верхняя часть колонны
Гидравлическое сопротивление сухой тарелки:
(стр.209 [2]),
где 
- это коэффициент сопротивления сухих тарелок (для клапанных тарелок 
). (стр.210 [2])
- живое сечение прорезей
Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения, вычисляется по эмпирической формуле:
где 
- поверхностное натяжение жидкости при температуре в верхней части колонны 75 
.
(табл. XXIV [1]),
(табл. XXIV [1]).
.
Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке:
(1.64 [1]),
где 
- это высота парожидкостного слоя, 
- это ускорение свободного падения, 
- это относительная плотность газожидкостного слоя (принимаем К=0,5).
- высота слоя над сливной перегородкой.
(1.65 [1]),
где 
- объемный расход жидкости, П – периметр слива равный 1,26 м, К – это отношение плотности пены к плотности жидкости (принимаем равным 0,5).
- высота сливной перегородки (принимаем равной 0,04) .
Общее сопротивление тарелок в верхней части колонны 
б)нижняя часть колонны
(табл. XXIV [1]),
(табл. XXIV [1]).
.
Общее сопротивление тарелок в нижней части колонны:
Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками 
необходимое для нормальной работы тарелок условие:
(стр. 355 [1]).
Для тарелок, нижней части колонны, у которых гидравлическое сопротивление 
больше чем у тарелок верхней части:
условия соблюдаются.
Проверим равновесность тарелок:
Рассчитаем минимальную скорость пара в отверстиях 
, достаточную для того, чтобы клапанная тарелка работала всеми отверстиями:
(стр.355 [1]).
а) верхняя часть колонны
б)нижняя часть колонны
Рассчитанная скорость
а) верхняя часть колонны
б)нижняя часть колонны
Следовательно, тарелки будут работать всеми отверстиями.
Общее гидравлическое сопротивление тарелок:
Давление в кубе колонны
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОЛОННЫ
(7.13 [1]),
где 
- это расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси, Вт;
- это расход теплоты, получаемой в кубе-испарителя от греющего
пара, Вт;
- расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре - конденсаторе, Вт;
- количество тепла, уходящее из колонны вместе с кубовым остатком, Вт;
- количество тепла, уходящее из колонны вместе с дистиллятом, Вт;
- тепловые потери колонны в окружающую среду, Вт.
Из теплового баланса нужно рассчитать количество тепла, необходимое для подогрева кубового остатка в кипятильнике.
1. Количество тепла, уходящее из колонны вместе с дистиллятом:
(7.14 [1]),
где 
(из мат. баланса); 
(по графику);
- теплоемкость дистиллята.
(номограмма XI [1]),
(номограмма XI [1]).
.
2. Количество тепла, уходящее из колонны вместе с кубовым остатком:
(номограмма XI [1]).
3. Количество тепла, приходящее в колонну с сырьем:
(номограмма XI [1]),
(номограмма XI [1]).
4. Количество тепла, отдаваемое в дефлегматоре:
(7.15 [1]),
где 
- удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре;
(табл. XLV [1]).
(табл. XLV [1]).
.
5. Расход теплоты получаемой в кубе-испарителе от греющего пара
(с учетом, что потери составляют 
5%):
(7.14 [1]).
6. Количество тепла, необходимое для подачи в подогреватель сырья для нагрева сырья от 18 до температуры кипения ( 
) (с учетом, что потери составляют 5%):
7. Тепловые потери колоны в окружающую среду тогда:
8. Расход горячей струи:
где 
―удельная теплота парообразования кубового остатка, Дж/кг; 
табл. XLV [1]
удельные теплоты парообразования взяты при температуре низа колонны tн=940С
9. Расход греющего пара с рабс=1 кгс/см2 и влажностью 5%
а) в кубе-испарителе:
стр. 360[1]
- удельная теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
б) в подогревателе исходной смеси:
Всего 1,816 кг/с или 6,538 т/ч
10. Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 200С
а) в дефлегматоре:
б) в водном холодильнике дистиллята:
в) в водяном холодильнике кубового остатка:
Всего 0,043 м3/с или 154,98 м3/ч