42

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(Технический университет)

Кафедра процессов и аппаратов Факультет 4

химической технологии Курс 3

Группа 477

Учебная дисциплина: Процессы и аппараты химической технологии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: проектирование ректификационной установки для разделения бинарной смеси изопропиловый спирт – толуол

Студент: ________________________ Бурашникова Ю.А.

Руководитель: ________________________ Чесноков Ю.Г.

Оценка за

курсовой проект _________________________

Санкт-Петербург

2010 г

Содержание:

1. Введение 3

2.Описание технологической схемы 4 3.Инженерные расчёты 5

3.1. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число 5 3.2. Тепловой расчет установки 6

0. 3.3. Расчёт физических величин смеси 8

1. 3.4. Скорость пара и диаметр колонны 18

2. 3.5. Высота колонны 21

4. Приближенный расчет теплообменной аппаратуры 30 5. Подробный расчёт дефлегматора 36

0. Выводы 41

Список использованной литературы 43

Задание по курсовому проектированию №14

Тема: Ректификация смеси изопропиловый спирт – толуол в тарельчатой колонне.

Перечень инженерных расчетов: расчет ректификационной колонны; подробный тепловой расчет холодильника кубового остатка; ориентировочный расчет остальных теплообменников.

Перечень работ, выполняемых на ЭВМ: теплообмен в холодильнике кубового остатка.

Состав и объем графической части: технологическая схема; холодильник кубового остатка (общий вид).

Основные данные: производительность по кубовому остатку 3 кг/с. Концентрации (мольные доли): x_W=0.03; x_F=0.50; x_D=0.78. Продукты разделения охладить до 15ºС.

Введение

Для получения продуктов сложного состава, выделения индивидуальных веществ широкое применение в промышленности получила ректификация. Этот процесс основан на различной летучести составляющих смесь компонентов, т.е. на различных температурах кипения компонентов при одинаковом давлении. Ректификация заключается в многократном частичном испарении жидкости и конденсации паров. Процесс осуществляется путем контакта потоков пара и жидкости, имеющих различную температуру, и проводится обычно в колонных аппаратах, состоящих из собственно колонны, где осуществляется противоточное контактирование пара и жидкости, и устройств, в которых происходит испарение жидкости и конденсация пара — куба и дефлегматора.

Рис.1 Принципиальная схема ректификационной установки:

1- ёмкость для исходной смеси ; 2, 9- насосы; 3- теплообменник-подогреватель; 4 - кипятильник; 5- ректификационная колонна; 6- дефлегматор; 7- холодильник дистиллята; 8- ёмкость для сбора дистиллята; 10- холодильник кубовой жидкости; 11- ёмкость для кубовой жидкости.

По конструкции ректификационные колонны подразделяются на насадочные, тарельчатые и роторные. Основным типом колонных аппаратов большой производительности считаются ректификационные колонны с барботажными тарелками, а при необходимости самого малого перепада давления на одну теоретическую ступень разделения или при работе в коррозионной среде – колонны с насадкой.

По способу проведения ректификацию разделяют на периодическую и непрерывную.

При непрерывной - разделяемая смесь непрерывно подается в среднюю часть колонны, дистиллят отбирается из дефлегматора, а обедненный легколетучим компонентом остаток отводится из куба колонны, флегма поступает на орошение в верхнюю часть колонны.

При периодической ректификации в нижнюю часть (куб) колонны, снабженной нагревательным устройством, загружают исходную смесь; образующийся пар поднимается верх и конденсируется в дефлегматоре (холодильнике), часть конденсата (флегмы) возвращается на орошение в верхнюю часть колонны, а оставшаяся жидкость отбирается.