Ректификация
Разделение смеси жидкостей на составляющие. Применение ректификации с использованием ректификационных колонн. Технологический расчет теплообменного аппарата для подогрева исходной смеси водой и холодильников для охлаждения продуктов ректификации.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.09.2009 |
| Размер файла | 845,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Запас поверхности равен:
%.
Охлаждение кубового остатка:
Кубовый остаток выходит из испарителя при температуре и его охлаждают воздухом, с начальной температурой 100С, до 300С.
Примем конечную температуру воздуха также 500С.
t, 0С
64.352
кубовый остаток
50 30
воздух
10
F, м2
Найдем среднюю разность температур при противотоке:
.
Тогда средняя температура воздуха и дистиллята:
.
Теплоемкость воздуха и дистиллята при данных температурах:
.
Далее используя уравнение теплового баланса найдем расход воздуха:
.
Плотность воздуха при данной температуре:
Объемный расход воздуха:
Так как подробный расчет не требуется, то по справочным данным принимаем коэффициент теплопередачи , и находим расчетное значение теплообменной поверхности по формуле:
. С запасом 10% это будет: .
Выбираем теплообменник диаметром 1000 мм с трубами 25*2 мм длиной 3м. Запас поверхности равен:
%.
Следует отметить, что в двух последних холодильниках смеси, текущие в трубном пространстве, имеют очень маленькую скорость, зато охлаждающий воздух имеют очень даже невысокую скорость, и также необходимо всего один аппарат.
Вывод
В данном курсовом проекте рассмотрены основные узлы ректификационной установки для непрерывного разделения смеси ацетон-метиловый спирт. Установка имеет производительность: по исходной смеси 6.6 т/ч, по дистилляту 2.37 т/ч, по кубовому остатку 4.23 т/ч.
В состав установки входят:
1. Колонна насадочная высотой 34.8 м, диаметром 1.4 м, насадка - седла Берля 38мм.
Подогреватель исходной смеси: Кожухотрубчатый теплообменник диаметром 325 мм с трубами 25*2 мм, длиной 4м, двухходовой, один (ГОСТ 15120-79).
Конденсатор-дефлегматор: Конденсатор диаметром 1400 мм с трубами 20*2 мм, длиной 6м, двухходовой, четыре шт (ГОСТ 15121-79).
Куб - испаритель: Испаритель диаметром 1000мм с трубами 25*2мм, длиной 3м, один (ГОСТ 15119-79).
Холодильник дистиллята: Теплообменник диаметром 600 мм с трубами 20*2 мм, длиной 4м, один (ГОСТ 15120-79).
Холодильник кубового остатка: Теплообменник диаметром 1000 мм с трубами 25*2 мм, длиной 3м, один (ГОСТ 15120-79).
Расходы теплоносителей:
Горячей воды - 80т/ч.
Воздуха - 52м3/с.
Описание технологической схемы:
Исходная смесь из промежуточной ёмкости Е1 центробежным насосом H1 подаётся в теплообменник T1, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в середину ректификационной колонны РК, где состав жидкости равен составу исходной смеси.
Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в испарителе И. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка, т.е. обеднен легколетучим компонентом. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой), получаемой в дефлегматоре Д путём конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения - дистиллята, который охлаждается в теплообменнике Х1 и направляется в промежуточную ёмкость Е2.
Из кубовой части колонны насосом непрерывно выводится кубовая жидкость - продукт, обогащённый труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике X2 и направляется в ёмкость Е3.
Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащённый труднолетучим компонентом).
Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.10-е изд., перераб. и доп.Л. .: Химия, 1987.576 с.
2. Рамм В.Н. Абсорбция газов.2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1976.656 с.
3. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерскоо. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1991.494 с.
4. Касаткин А.Г. Процессы и аппараты химической технологии.9-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1973.754 с.
5. Фролов В.Ф. Лекции по курсу “Процессы и аппараты химической технологии". - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. - 608 с.
6. Александров А.И. ректификационные и абсорбционные установки: Методы расчета и основы конструирования.3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1978.280 с.
7. Проектирование тепло - и массообменной аппаратуры химической промышленности. Учебное пособие/ Сост. Яблонский П.А., Озерова Н.В.С. - П. техн. инст. 1993.92 с.
8. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Краткие справочные данные: Метод. указания/ ЛТИ им. Ленсовета. - Л.: 1989.40 с.
9. Конструирование и основные размеры кожухотрубчатых теплообменных аппаратов: Методические указания для студентов дневного и вечернего отделения химико-технологических специальностей. - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1999. - 66 с.
10. Марков А.В. Маркова А.В. Неразборные теплообменники “труба в трубе" (конструкции и основные размеры): Метод. указания/ СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2001. - 30 с.
11. А.И. Волжинский, В.А. Константинов. Ректификационные насадочные колонны (часть 1): Учебное пособие. - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2003. - 27 с.
Приложения
Приложение 1
|
X |
Y |
T |
|
|
0 |
0 |
64.6 |
|
|
5 |
10.2 |
63.6 |
|
|
10 |
18.6 |
62.5 |
|
|
20 |
32.2 |
60.2 |
|
|
30 |
42.8 |
58.65 |
|
|
40 |
51.3 |
57.55 |
|
|
50 |
58.6 |
56.7 |
|
|
60 |
65.6 |
56 |
|
|
70 |
72.5 |
55.3 |
|
|
80 |
80 |
55.05 |
|
|
100 |
100 |
54.1 |
0С.
Приложение 2
Данная формула предназначена для нахождения значения функции на любом интервале, если эта функция задана в виде табличных значений. Она имеет вид:
,
Где
;
Поясним на примере нахождения равновесной концентрации .
Y = 0.31142
Приложение 3
Подобные документы
Понятие и виды ректификации. Кинетический расчет тарельчатого ректификационного аппарата для разделения бинарной смеси бензол-толуол графоаналитическим методом. Определение оптимального флегмового числа. Расчет диаметра, высоты и сопротивления колонны.
курсовая работа [695,1 K], добавлен 17.08.2014Сущность экстрактивной ректификации. Конструктивные особенности химической колонны. Специфика применения процесса экстрактивной ректификации в промышленности. Разделение смесей близкокипящих углеводородов. Технология разделения смеси бензол-циклогексан.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.01.2015Особенности проектирования установки для непрерывной ректификации бинарной смеси метиловый спирт–вода с производительностью 12 т/ч по исходной смеси. Описание технологической схемы процесса, составление материального баланса, тепловой расчет дефлегматора.
курсовая работа [30,7 K], добавлен 17.05.2014Теоретические основы процесса ректификации, их методы расчетов и виды колонн ректификации. Проектирование стадии ректификации винилхлорида производительностью 300000 т/год по готовому продукту. Характеристика опасных и вредных производственных факторов.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.01.2014Краткое описание технологического процесса ректификации и требования, предъявляемые к электроприводу. Регулирование подачи механизмов центробежного типа. Расчет нагрузки на валу, тиристорного преобразователя и регулятора тока, выбор электродвигателя.
курсовая работа [575,8 K], добавлен 10.02.2012Последовательность расчета аппарата воздушного охлаждения, работающего в составе установки для ректификации уксусной кислоты. Рассмотрение области применения и устройства аппарата, описание схемы производства, технологический и конструкторский расчет.
курсовая работа [1023,9 K], добавлен 15.11.2010Понятие и технологическая схема процесса ректификации, назначение ректификационных колонн. Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата.
курсовая работа [250,6 K], добавлен 17.01.2011Расчет насадочной и тарельчатой ректификационных колонн для разделения смеси "вода – бензол": геометрические размеры - диаметр и высота. Принципиальная схема ректификационной установки. Определение нагрузок по пару и жидкости рабочим флегмовым числом.
курсовая работа [420,3 K], добавлен 28.01.2012Технологический процесс ректификации в нефтехимической промышленности, разделение бинарных или многокомпонентных паров, а также жидких смесей на чистые компоненты или их смеси. Ректификационная установка, разделяющая бинарную смесь "метанол-вода".
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.01.2009Процессы ректификации нефти и продуктов ее переработки. Основные области промышленного применения ректификации. Равновесие между парами и жидкостями. Классификация оборудования для ректификации. Основные фракции нефти. Схема колпачковой тарелки.
курсовая работа [333,3 K], добавлен 21.09.2015
