- •Задание на курсовое проектирование по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии»
- •2012 /2013 Учебный год
- •Глава 1. Аналитический обзор.
- •Глава 2. Расчётная часть.
- •Глава 3. Графическая часть.
- •Техническое задание (исходные данные для проектирования)
- •Содержание
- •Глава 2. Расчетная часть 26
- •Введение
- •1 Аналитический обзор
- •Общие характеристики газов
- •Классификация газов
- •Основные технологические процессы переработки газов
- •Основная аппаратура газоперерабатывающих заводов
- •2. Расчетная часть
- •Исходные данные
- •Материальный баланс аппарата
- •Температура и давление в аппарате
- •Материальные потоки секции питания
- •Число тарелок в колонне
- •Тепловая нагрузка конденсатора колонны
- •Тепловая нагрузка кипятильника колонны
- •Диаметр колонны
- •Высота колонны
- •Гидравлический расчет тарелок
- •Выбор конструкционного материала колонны
- •Расчет на прочность сосуда
- •3. Графическая часть
2. Расчетная часть
Исходные данные
Для расчета колонны деметанизатора предоставлены исходные данные по требуемой производительности аппарата по сырью (Gc=151446 кг/ч), а также состав сырья (табл. 2.)
Таблица 2
Состав сырья (мольн. доли)
Водород |
0.0137 |
Пропилен |
0.1499 |
Оксид углерода (II) |
0.0004 |
Пропан |
0.0051 |
Метан |
0.2229 |
Бутин-1 |
0.0254 |
Ацетилен |
0.0140 |
Бутен-1 |
0.0188 |
Этилен |
0.4714 |
Бутан |
0.0047 |
Этан |
0.0601 |
Пентан |
0.0032 |
Пропин |
0.0101 |
Бензол |
0.0001 |
Колонна должна обеспечивать содержание ацетилена в дистилляте не более 0,01 мол. % и содержание метана в кубовом продукте не более 0,01 мол. %.
Физико-химические свойства для компонентов исходного сырья приведены в приложении 1. Расчет ведется по методике [18].
Материальный баланс аппарата
Производительность аппарата (кмоль/ч) определяется по формуле (1):
F=Gc /Mc, (1)
где Gc - производительность аппарата по сырью, кг/ч;
Мс - средняя мольная масса сырья, кг/кмоль.
Мср = ∑Мi ∙ ci' = 28,83 [кг/кмоль] (2)
Тогда
F=151446 / 28,83 = 5251,26 [кмоль/ч]
Расчет материального баланса колонны с учетом заданных условий разделения приведен в табл. 3.
Таблица 3
Результаты расчета материального баланса колонны
Углеводород |
Данные по сырью |
Данные по остатку |
Данные по дистилляту |
|||||
содержание ci', мольн. Доли |
количество Fi=F∙ci', кмоль/ч |
количество Ri, кмоль/ч |
содержание xRi, мольн. доли |
количество Di, кмоль/ч |
содержание y'Di, мольн.доли |
|||
Метан |
0.2229 |
1170.89 |
0.4007 |
0.0001 |
1170.65 |
0.9407 |
||
Ацетилен |
0.0140 |
73.54 |
73.40 |
0.0183 |
0.12 |
0.0001 |
||
Этилен |
0.4714 |
2476.25 |
2475.75 |
0.6178 |
- |
- |
||
Этан |
0.0601 |
315.70 |
315.64 |
0.0788 |
- |
- |
||
Пропин |
0.0101 |
53.06 |
53.04 |
0.0132 |
- |
- |
||
Пропилен |
0.1499 |
787.42 |
787.26 |
0.1964 |
- |
- |
||
Пропан |
0.0051 |
26.79 |
26.78 |
0.0067 |
- |
- |
||
Бутин-1 |
0.0254 |
133.43 |
133.40 |
0.0333 |
- |
- |
||
Бутен-1 |
0.0188 |
98.76 |
98.74 |
0.0246 |
- |
- |
||
Бутан |
0.0047 |
24.69 |
24.68 |
0.0062 |
- |
- |
||
Пентан |
0.0032 |
16.81 |
16.81 |
0.0042 |
- |
- |
||
Бензол |
0.0001 |
0.53 |
0.53 |
0.0001 |
- |
- |
||
Водород |
0.0137 |
71.97 |
- |
- |
71.95 |
0.0578 |
||
Оксид углерода (II) |
0.0004 |
2.10 |
- |
- |
2.10 |
0.0017 |
||
∑ |
0.9998 |
5251.26 |
4006.43 |
0.9997 |
1244.83 |
1.0003 |
||