Российский химико-технологический университет имени д. И. Менделеева. Кафедра процессов и аппаратов химической технологии. Пояснительная записка

к курсовому проекту по процессам и аппаратам на тему:

БИНАРНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ

Проектировал студент группы К-42 __________________________ Гаврилов С.А.

« _____ » __________________ 2003 г.

Руководитель проекта __________________________________________ . .

Проект защищен с оценкой ______________________________ ( __________ баллов)

_________________________

^{подпись преподавателя}

Москв

2003

Содержание

Задание ………………………………………………………………………………………….. 3

Введение …………………………………………………………………………………………4

Равновесные данные и определение оптимального флегмового числа……………………...5

Физические свойства компонентов разделяемой смеси ……………………...………………7

Определение диаметра колонны и высоты насадки ………………………………………......9

Окончательный расчет ректификационной колонны ……………………………….……… 15

Материальный и тепловой балансы …………………………………………………………..17

Расчет и подбор трубопроводов ………………………………………………………….…...18

Расчет и подбор теплообменников …………………………………………………………...20

Подогревателя исходной смеси……………………………………...….…………… 20

Дефлегматора……………………………………………………………………….…..21

Холодильника дистиллята …………………………………………………..….……..22

Холодильника кубового остатка……………………………………..….……..….…..23

Кипятильника ……………………………………………………………. ……………23

Расчет и подбор насосов ………….……………………………………………………….…..25

Расчет и подбор емкостей ………...……………………………………………………….…. 26

Выбор точек контроля …………………………………………………………………….…..27

Список использованной литературы ………………………………………………………...38

ВВЕДЕНИЕ

Ректификация – тепло-массообменный процесс разделения бинарных смесей, который сводится к одновременно протекающим и многократно повторяющимся процессам частичного испарения и конденсации разделяемой смеси на поверхности контакта фаз.

Такой процесс можно, в принципе осуществить в многоступенчатой установке, каждая ступень которой представляет собой аппарат простой перегонки. Однако, такая организация процесса ректификации неудобна из-за громоздкости и неэкономичности, поэтому на практике ректификацию проводят в компактных аппаратах – колоннах (см. Рис. 1).

Обычно для ректификации используются тарельчатые, насадочные – как в нашем случае – а также пленочные колонны. Этот процесс осуществляется при атмосферном и повышенном давлениях, а также под вакуумом. При повышенных давлениях проводят ректификацию сжиженных газов, например для разделения воздуха. Под вакуумом проводят ректификацию термолабильных и близкокипящих смесей

Рис. 1. Схема ректификационной колонны.

Для проведения ректификации используются тарелки со сливными устройствами: колпачковые, ситчатые, клапанные и пластинчатые, а также тарелки без сливных устройств: провальные, дырчатые, решетчатые, трубчатые и др.

Насадка представляет собой совокупность твердых тел с развитой поверхностью, и для ректификации используются реже, чем тарелки. В основном используется насадка из колец Рашига, показанная на Рис. 2. Среди форм фасонной насадки следует указать кольца Палля, кольца с крестообразными перегородками, витые из проволоки насадки и др.