Ректификация – один из наиболее распространенных методов разделения смесей, компоненты которых различаются по температурам кипения. В практике проектных расчетов ректификационных колонн используются мат.модели, основанные на замене различных тарелок теоретическими ступенями разделения. Основные допущения:

1. Пар, уходящий со ступени разделения, находится в равновесии с жидкость, покидающей эту ступень;

2. Потоки пара и жидкости по высоте колонны постоянны;

3. Относительные летучести компонентов постоянны и равны средним значениям.

Компоненты разделяемой смеси нумеруются в порядке возрастания температуры кипения при соответствующем давлении, т.е. в порядке убывания летучести.

Для расчета многокомпонентной ректификации должны быть известны:

- производительность колонны по сырью F, кг/ч ;

- мольный состав сырья Х_iF*i =1,2 (N-1), где N - число компонентов сырья;

- содержание НКК и ВКК в дистилляте У_D и в остатке X_W;

- мольная доля отгона сырья на входе в колонну е;

- кратность флегмового (парового) орошения;

- температура верха колонны,°С

При ректификации многокомпонентных смесей требования к качеству получаемых продуктов можно представить двумя вариантами:

а) в дистиллят в основном переходит первый (наиболее летучий низкокипящий) компонент (НКК);

б) в остаток в основном переходит последний (наименее летучий высококипящий) компонент (ВКК).

ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ

ЗАДАНИЕ

РЕЦЕНЗИЯ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1.1 Предварительный расчет составов дистиллята и остатка

1.2 Расчет относительной летучести компонентов

1.3 Расчет режима полного орошения

1.4 Расчет однократного испарения исходной смеси

1.5 Расчет режима минимального орошения

1.5.1 Определение класса фракционирования

1.5.2 Определение минимального флегмового числа методом Андервуда

1.6 Определение рабочего флегмового числа

И приближенный расчет числа теоретических тарелок

1.7 Расчет числа теоретических тарелок в колонне

методом “от тарелки к тарелке”

1.8 Материальный баланс процесса

1.9 Тепловой баланс процесса

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ КОЛОННЫ

2.1 Расчет диаметра колонны

2.2 Определение высоты колонны

2.3 Расчет штуцеров

2.3.1 Штуцер ввода сырья

2.3.2 Штуцер вывода остатка

2.3.3 Штуцер подачи жидкого орошения

2.3.4 Штуцер вывода дистиллята

2.3.5 Штуцер ввода парового орошения

3 Гидравлический расчет

3.1 Проверка устойчивости работы колонны

3.2 Определение гидравлического сопротивления тарелки

4 Расчет и подбор вспомогательного оборудования

4.1 Расчет и подбор конденсатора

4.1.2 Предварительный расчет поверхности теплообмена

4.1.3 Уточненный расчет поверхности теплообмена

4.2 Расчет и подбор кипятильника

5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ.

Заключение

Список литературы

Список используемых литературных источников

1 Технология нефти и газа (вопросы фракционирования). Вып. 2 / Редакционная коллегия: Кондратьев А.А., Марушкин Б.К., Соков Ю.Ф. и др. – Уфа, Башкирское книжное издательство, 1971. – 336 с.

2 Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. – М.: Химия, 1978. – 280 с., ил.

3 Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов (рекомендуемые значения)./ Под ред. проф. В.М. Татевского. – М.:Гостоптехиздат, 1960. – 412 с.

4 Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Физматгиз, 1963. – 708 с., ил.

5 Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. – М.: Химия, 1982. – 584 с., ил.

6 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / под ред. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 1983. – 272 с., ил.

7 Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. – М.: Химия, 1974. – 440 с., ил.

8 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу

процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия,1987. – 654с.

9 Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Учеб. пособие. / Михалев М.Ф., Третьяков Н.П., Мильченко А.И., Зобнин В.В.- Л.: Машиностроение, 1984. – 302с.

10 Панов А.К., Ильина Т.Ф., Фетисова П.П. Методические указания к расчету бинарной смеси. – Уфа: УНИ, 1992. – 26 с., ил.

1 Технологический расчет

1.1 Предварительный расчет составов дистиллята и остатка

Мольная доля оставшегося компонента в сырье рассчитывается исходя из соотношения:

где – заданная мольная доля первого компонента в сырье;

– заданная мольная доля третьего компонента в сырье.

Относительный молярный выход дистиллята

(1.1)

где мольная доля третьего компонента в сырье;

то же, в дистилляте;

то же, в сырье;

мольный выход дистиллята, кмоль/ч;

мольная производительность по сырью, кмоль/ч.

Относительный молярный выход остатка:

(1.3)

где мольный выход остатка, кмоль/ч.

Принимаем мольную долю 1-го компонента в остатке

Тогда мольная доля 2-го компонента в остатке:

Из уравнения материального баланса определяем мольные доли 1-го и 2- го компонентов в дистилляте:

(1.4)

(1.4`)

Проверка: