РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА. Равновесные составы жидкости х и пара у в мольных процентах и температуры кипения t, 0C, бинарной смеси этиловый спирт-вода при 10130 Па.

 

Равновесные составы жидкости х и пара у в мольных процентах и температуры кипения t, ⁰C, бинарной смеси этиловый спирт-вода при 10130 Па.

 

x		5,9	8,7	17,9	26,4	37,4	45,1	52,55
y		20,25	27,1	40,75	48,95	56,55	61,25	65,5
t	76,74	70,8	68,74	64,45	61,91	59,83	58,74	57,94
x	61,65	69,6	76,2	82,95	89,5	91,4	95,3
y	70,65	75,6	79,85	84,6	89,8	91,5	95,2
t	57,18	56,67	56,36	56,15	56,01	56,02	55,99	55,96

 

Примечание:в зависимости от значения a_n системы разделяются на идеальные (a_n = const) и неидеальные (a_n ¹ const). Система называется азеотропной при a_n = 1.

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

По дисциплине: Процессы и аппараты химических производств

 

На тему: Расчет ректификационной колонны

 

 

Отметка о зачете

_(дата)

 

 

Руководитель: доцент Л.Н.Кузнецова

_{(должность) (подпись) (и.о.Фамилия)}

 

Архангельск

 

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

СХЕМА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ 7

РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ 8

1 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС 8

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛЕГМОВОГО ЧИСЛА И ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ 8

2.1 Пересчитываем массовые доли концентраций в мольные 8

2.2 Определяем минимальное флегмовое число 9

2.3 Определяем оптимальное флегмовое число 9

2.4 Определяем число теоретических ступеней (ЧТС) 9

3 СОСТАВЛЯЕМ ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 10

3.1 Определяем теплоемкость смеси 10

3.2 Определяем приход теплоты 11

3.3 Определяем расход теплоты 11

3.4 Составляем тепловой баланс и находим расход греющего пара 12

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ 12

4.1 Определяем расход пара в верхнем и нижнем сечениях колонны 12

4.2 Определяем скорость пара отнесенную к полному сечению колонны и скорость пара 13

4.3 Рассчитываем диаметр колонны 15

4.4 Уточняем скорость 16

5 ОПРЕДЕЛЯЕМ ВЫСОТУ КОЛОННОГО АППАРАТА 16

6 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ НАСАДОЧНОЙ КОЛОННЫ 18

РАСЧЕТ ДЕФЛЕГМАТОРА 19

1 ОПРЕДЕЛЯЕМ ТЕПЛОВУЮ НАГРУЗКУ И РАСХОД ХОЛОДНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 19

2 ОПРЕДЕЛЯЕМ СРЕДНИЙ ПЕРЕПАД ТЕМПЕРАТУР 19

3 ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА 19

4 УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА 20

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемыми в процессе абсорбции.

Расчет ректификационной колонны сводится к определению ее основным геометрических размеров – диаметра и высоты.

В данном курсовом проекте рассматривается насадочная ректификационная колонна непрерывного действия.

Ректификационная колонна имеет цилиндрический корпус, внутри которого установлены контактные устройства в виде тарелок или насадок. Снизу вверх по колонне движутся пары, поступающие в нижнюю часть аппарата из кипятильника, который находиться вне колонны, т.е. является выносным либо размещается непосредственно под колонной. Следовательно, с помощью кипятильника создается восходящий поток пара. Пары проходят через слой жидкости на нижней тарелки. Пары конденсируются в дефлегматоре, охлаждаемой водой, и получаемая жидкость разделяется в разделители на дистиллят и флегму, которая направляется на верхнюю тарелку колонны. Следовательно, с помощью дефлегматора в колонне создается нисходящий поток жидкости. Для того чтобы уменьшить тепловую нагрузку кипятильника, исходную смесь предварительно нагревают в подогревателе до температуры кипения жидкости на питающей тарелке. В дефлегматоре могут сконденсироваться либо все пары, поступающие из колонны, либо только часть их соответствующая количеству возвращаемой в колонну флегмы. В первом случае часть конденсата представляет собой дистиллят (ректификат), или верхний продукт, который после охлаждения в холодильнике направляется в сборник дистиллята. Во втором случае несконденсированный в дефлегматоре пар одновременно конденсируется в холодильнике, который при таком варианте работы служит конденсатором- холодильником дистиллята.

Жидкость, выходящая из низа колонны, также делится на две части. Одна часть направляется в кипятильник, а другая – остаток (нижний продукт) после охлаждения водой в холодильнике направляется в сборник.

 

1 Составляем схему РКНД.

 

 

Рис 1 – Схема непрерывно действующей ректификационной установки