Ректификация

Санкт-Петербургский государственный технологический институт.

Кафедра процессов и аппаратов

Курсовой проект

на тему: Ректификация

Выполнил:

Проверил: .

2008 г.

Задание по курсовому проектированию N 34-01

Спроектировать ректификационную установку для непрерывного разделения смеси: ацетон-метиловый спирт под атмосферным давлением. Сделать подробный расчет ректификационной колонны и водяного подогревателя исходной смеси. Куб-испаритель, дефлегматор, холодильник кубового остатка и холодильник дистиллята рассчитать приближенно, используя коэффициенты теплопередачи из “Примеров и задач…". Выбрать стандартные аппараты. Сделать чертеж общего вида подогревателя исходной смеси и эскиз технологической схемы.

Исходные данные для расчета

Колонна насадочная

Производительность установки по исходной смеси 6.6 т/час.

Концентрация легколетучего компонента в исходной смеси 30%масс.

Концентрация легколетучего компонента в дистилляте 80%масс.

Концентрация легколетучего компонента в кубовом остатке 2%масс.

Температура исходной смеси 10⁰ С.

Начальная температура охлаждающего воздуха 10⁰ С.

Готовые продукты охлаждаются до 30⁰ С.

Температура греющей воды меняется от 98 до 70 ⁰ С.

Дата выдачи задания 12 февраля 2008 г.

Руководитель курсового проекта, Ст. преподаватель, к. т. н.

Студент

Содержание

Введение

1. Технологические расчеты

1.1 Расчет ректификационной колонны

1.1.1 Материальный баланс колонны

1.1.2 Определение массовых и объёмных расходов пара и жидкости

1.1.3 Гидравлический расчет колонны

1.1.3.1 Определение рабочей скорости пара

1.1.3.2 Определение диаметра колонны и плотности орошения

1.1.3.3 Гидравлическое сопротивление 1 м насадки

1.1.3.4 Определение активной поверхности насадки

1.1.4 Расчет высоты колонны

1.1.5 Тепловой баланс ректификационной колонны

1.2 Расчет теплообменных аппаратов, входящих в общую схему работы ректификационной колонны

1.2.1 Расчет теплообменного аппарата для подогрева исходной смеси водой

1.2.2 Расчет конденсатора-дефлегматора

1.2.3 Расчет куба-испарителя.

1.2.4 Расчет холодильников для охлаждения продуктов ректификации

Вывод

Список литературы

Приложения

Введение

В химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности часто возникает необходимость разделить смеси двух или большего числа жидкостей на отдельные составляющие. Наиболее характерным примером является разделение нефтепродуктов на отдельные фракции, обладающие различными летучестями.

Процесс разделения основан на том, что все жидкости, составляющие смеси, имеют разные летучести или, иначе говоря, - разные температуры кипения при одинаковом внешнем давлении. Следствием такого свойства жидкостей является различное количество паров компонентов над жидкой смесью. Пары над смесью оказываются обогащенными парами более летучих компонентов. Если смесь таких паров отделить от жидкой фазы и полностью сконденсировать, то состав полученного конденсата будет таким же, что и состав паров. Следовательно, новая жидкая смесь окажется в большей степени обогащенной относительно более летучим компонентом по сравнению с исходной жидкой смесью.

Для этого широко применяют ректификацию, которая осуществляется в аппаратах, называемых ректификационными колоннами. Они бывают с непрерывным контактом фаз - насадочные колонны, и со ступенчатым контактом фаз - аппараты тарельчатого типа (с колпачковыми, ситчатыми, клапанными и решетчатыми тарелками).

Основной объем насадочной колонны заполняется беспорядочно насыпанной дисперсной насадкой, т.е. твердым материалом, химически инертным по отношению к обеим фазам и к целевому компоненту (кольца Рашига, Седла Берля, Инталокс и др.). Назначение слоя насадки - создание значительной поверхности контакта жидкой и газовой фаз в результате стекания жидкости по всей поверхности элементов насадки в виде пленки и прохождения газового потока в пустотах между элементами насадки и внутри них. Поверхность контакта фаз приблизительно равна суммарной поверхности насадки.

В тарельчатой колонне жидкая и газовая фазы контактируют только на тарелках, где газ барботирует через слой жидкости. Жидкость перетекает с верхней тарелки на нижнюю по вертикальным перетокам, а газовая фаза проходит снизу вверх через отверстия тарелок и всплывает в слоях жидкости в виде многочисленных пузырьков. Поверхностью контакта фаз является суммарная поверхность всех газовых пузырьков, в слоях жидкости на тарелках.

Подлежащая разделению бинарная смесь начального состава вводится на некоторую промежуточную по высоте колонны тарелку (или промежуточную точку по высоте насадочной колонны). Смесь подается при температуре ее кипения (или близкой к ней). В кубе-испарителе из кипящей в нем кубовой жидкости непрерывно образуется пар. Чтобы поддержать энергоемкий процесс парообразования, в куб необходимо подавать греющий водяной пар, при конденсации которого выделяется необходимая теплота. Образующиеся в кубе-испарителе пары движутся вверх, вступают в контакт с жидкой фазой, обогащаются летучим компонентом. При этом жидкость о

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать