Calculadora Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima

✖El caudal másico de vapor es el caudal másico del componente de vapor en la columna.ⓘ Caudal másico de vapor [V_W]			+10% -10%
✖La densidad de vapor en la destilación se define como la relación entre la masa y el volumen de vapor a una temperatura particular en una columna de destilación.ⓘ Densidad de vapor en destilación [ρ_V]			+10% -10%
✖La velocidad máxima permitida del vapor es una velocidad crítica del componente de vapor que puede operarse en una columna de destilación.ⓘ Velocidad máxima de vapor permitida [U_v]			+10% -10%

✖El diámetro de la columna se refiere al diámetro de la columna donde tiene lugar la transferencia de masa o cualquier otra operación unitaria.ⓘ Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima [D_c]

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Fórmula

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Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima

Fórmula

`"D"_{"c"} = sqrt((4*"V"_{"W"})/(pi*"ρ"_{"V"}*"U"_{"v"}))`

Ejemplo

`"1.655532m"=sqrt((4*"4.157kg/s")/(pi*"1.71kg/m³"*"1.12932479467671m/s"))`

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Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Diámetro de columna = sqrt((4*Caudal másico de vapor)/(pi*Densidad de vapor en destilación*Velocidad máxima de vapor permitida))
D_c = sqrt((4*V_W)/(pi*ρ_V*U_v))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 4 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Diámetro de columna - (Medido en Metro) - El diámetro de la columna se refiere al diámetro de la columna donde tiene lugar la transferencia de masa o cualquier otra operación unitaria.
Caudal másico de vapor - (Medido en Kilogramo/Segundo) - El caudal másico de vapor es el caudal másico del componente de vapor en la columna.
Densidad de vapor en destilación - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de vapor en la destilación se define como la relación entre la masa y el volumen de vapor a una temperatura particular en una columna de destilación.
Velocidad máxima de vapor permitida - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad máxima permitida del vapor es una velocidad crítica del componente de vapor que puede operarse en una columna de destilación.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Caudal másico de vapor: 4.157 Kilogramo/Segundo --> 4.157 Kilogramo/Segundo No se requiere conversión
Densidad de vapor en destilación: 1.71 Kilogramo por metro cúbico --> 1.71 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad máxima de vapor permitida: 1.12932479467671 Metro por Segundo --> 1.12932479467671 Metro por Segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

D_c = sqrt((4*V_W)/(pi*ρ_V*U_v)) --> sqrt((4*4.157)/(pi*1.71*1.12932479467671))

Evaluar ... ...

D_c = 1.65553201910082

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.65553201910082 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.65553201910082 ≈ 1.655532 Metro <-- Diámetro de columna

(Cálculo completado en 00.022 segundos)

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Créditos

Creado por rishi vadodaria

Instituto Nacional de Tecnología de Malviya (MNIT JAIPUR), JAIPUR

¡rishi vadodaria ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

Verificada por Vaibhav Mishra

Escuela de Ingeniería DJ Sanghvi (DJSCE), Bombay

¡Vaibhav Mishra ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 25 Diseño de torre de destilación Calculadoras

Volatilidad relativa de dos componentes según el punto de ebullición normal y el calor latente de vaporización

Vamos Volatilidad relativa = exp(0.25164*((1/Punto de ebullición normal del componente 1)-(1/Punto de ebullición normal del componente 2))*(Calor latente de vaporización del componente 1+Calor latente de vaporización del componente 2))

Velocidad de vapor máxima permitida dada la separación entre placas y las densidades de fluidos

Vamos Velocidad máxima de vapor permitida = (-0.171*(Espaciado de placas)^2+0.27*Espaciado de placas-0.047)*((Densidad del líquido-Densidad de vapor en destilación)/Densidad de vapor en destilación)^0.5

Caída de presión de placa seca en el diseño de columnas de destilación

Vamos Pérdida de carga de la placa seca = 51*((Velocidad del vapor basada en el área del agujero/Coeficiente de orificio)^2)*(Densidad de vapor en destilación/Densidad del líquido)

Velocidad del punto de drenaje en el diseño de columnas de destilación

Vamos Velocidad del vapor en el punto de drenaje basada en el área del orificio = (Constante de correlación del punto de llanto-0.90*(25.4-Diámetro del agujero))/((Densidad de vapor en destilación)^0.5)

Área de la sección transversal de la torre dado el flujo volumétrico del gas y la velocidad de inundación

Vamos Área transversal de la torre = Flujo volumétrico de gas/((Enfoque fraccionario de la velocidad de inundación*Velocidad de inundación)*(1-Área de bajante fraccional))

Reflujo externo mínimo dadas las composiciones

Vamos Relación de reflujo externo = (Composición del destilado-Composición del vapor de equilibrio)/(Composición del vapor de equilibrio-Composición líquida de equilibrio)

Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima

Vamos Diámetro de columna = sqrt((4*Caudal másico de vapor)/(pi*Densidad de vapor en destilación*Velocidad máxima de vapor permitida))

Reflujo interno mínimo dadas las composiciones

Vamos Relación de reflujo interno = (Composición del destilado-Composición del vapor de equilibrio)/(Composición del destilado-Composición líquida de equilibrio)

Velocidad de masa máxima permitida utilizando bandejas con tapa de burbuja

Vamos Velocidad de masa máxima permitida = Factor de arrastre*(Densidad de vapor en destilación*(Densidad del líquido-Densidad de vapor en destilación)^(1/2))

Velocidad de inundación en el diseño de columnas de destilación

Vamos Velocidad de inundación = Factor de capacidad*((Densidad del líquido-Densidad de vapor en destilación)/Densidad de vapor en destilación)^0.5

Factor de flujo de vapor líquido en el diseño de columnas de destilación

Vamos Factor de flujo = (Caudal másico de líquido/Caudal másico de vapor)*((Densidad de vapor en destilación/Densidad del líquido)^0.5)

Tiempo de residencia del bajante en la columna de destilación

Vamos Tiempo de residencia = (Área del bajante*Respaldo líquido transparente*Densidad del líquido)/Caudal másico de líquido

Altura de la cresta del líquido sobre el vertedero

Vamos Cresta de vertedero = (750/1000)*((Caudal másico de líquido/(Longitud del vertedero*Densidad del líquido))^(2/3))

Pérdida de carga en el bajante de la torre de bandejas

Vamos Pérdida de carga del bajante = 166*((Caudal másico de líquido/(Densidad del líquido*Área del bajante)))^2

Relación de reflujo interno basada en caudales de líquido y destilado

Vamos Relación de reflujo interno = Caudal de reflujo líquido/(Caudal de reflujo líquido+Caudal de destilado)

Diámetro de la columna según el caudal de vapor y la velocidad másica del vapor

Vamos Diámetro de columna = ((4*Caudal másico de vapor)/(pi*Velocidad de masa máxima permitida))^(1/2)

Área activa dado el flujo volumétrico del gas y la velocidad del flujo

Vamos Área activa = Flujo volumétrico de gas/(Área de bajante fraccional*Velocidad de inundación)

Relación de reflujo interno dada la relación de reflujo externo

Vamos Relación de reflujo interno = Relación de reflujo externo/(Relación de reflujo externo+1)

Área fraccionaria de la bajante dada el área transversal total

Vamos Área de bajante fraccional = 2*(Área del bajante/Área transversal de la torre)

Área activa fraccionada dada el área de la bajante y el área total de la columna

Vamos Área activa fraccionada = 1-2*(Área del bajante/Área transversal de la torre)

Área libre debajo del bajante dada la longitud del vertedero y la altura de la plataforma

Vamos Área libre debajo del bajante = Altura del delantal*Longitud del vertedero

Área de la sección transversal de la torre dada el área activa fraccionada

Vamos Área transversal de la torre = Área activa/(1-Área de bajante fraccional)

Área de la sección transversal de la torre dada el área activa

Vamos Área transversal de la torre = Área activa/(1-Área de bajante fraccional)

Pérdida de carga residual en presión en la columna de destilación

Vamos Pérdida de carga residual = (12.5*10^3)/Densidad del líquido

Área activa fraccional dada el área descendente fraccional

Vamos Área activa fraccionada = 1-Área de bajante fraccional

Diámetro de columna dada la tasa de vapor máxima y la velocidad de vapor máxima Fórmula

Diámetro de columna = sqrt((4*Caudal másico de vapor)/(pi*Densidad de vapor en destilación*Velocidad máxima de vapor permitida))
D_c = sqrt((4*V_W)/(pi*ρ_V*U_v))

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