1. Загальна частина 6

1.1 Теоретичні основи процесу ректифікації 6

1.2 Технологічна схема установки 9

1.3 Вибір конструкції ректифікаційної колони 11

1.4 Вибір типу насадки 13

1.5 Вибір робочих умов процесу 14

1.6 Вибір матеріалу корпусу та вузлів ректифікаційної колони 15

2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК УСТАНОВКИ 16

2.1 Матеріальний розрахунок 16

2.1.1 Розрахунок витрати дистиляту та кубового залишку 16

2.1.2. Перерахунок масових концентрацій у молярні 17

2.1.3 Температурний режим роботи колони 17

2.1.4 Розрахунок флегмового числа 19

2.1.5 Середня концентрація рідини та пари в колоні 20

2.1.6 Густина пари 21

2.1.7 Густина суміші 21

2.1.8 Витрата пари, що підіймається по колоні 22

2.1.9 Витрата рідини, що стікає по колоні 22

2.2 Тепловий розрахунок установки 23

2.2.1 Витрата тепла на підігрівання суміші 23

2.2.2. Витрата тепла на процес перегонки 23

2.2.3. Витрата гріючої пари на перегонку 24

2.2.4. Теплове навантаження дефлегматора 24

2.2.5 Теплове навантаження холодильника дистиляту 25

2.2.6 Теплове навантаження холодильника кубового залишку 25

2.2.7 Витрата охолоджуючої води в дефлегматорі 26

2.2.8 Витрата охолоджуючої води в холодильнику дистиляту 26

2.2.9 Витрата охолоджуючої води в холодильнику кубового залишку 27

3. Конструктивний розрахунок колони 28

3.1 Діаметр колони 28

3.2 Висота колони 29

3.2.1 Еквівалентна висота насадки 30

3.2.2 Знаходження числа теоретичних тарілок 31

3.2.3 Висота насадки 32

3.2.4 Загальна висота колони 33

3.3 Розрахунок діаметрів патрубків 33

3.3.1 Патрубок входу пари в колону із куба-кип'ятильника 33

3.3.2 Патрубок виходу пари із колони 33

3.3.3 Патрубок подачі флегми в колону 34

3.3.4 Патрубок виходу кубового залишку 34

3.4 Вибір фланців для патрубків 35

3.5 Вибір фланців для кришки та до корпусу 36

3.6. Вибір кришки, днища 37

3.7 Вибір стальної решітки під насадку 38

3.8. Вибір тарілки живлення 39

3.9 Вибір перерозподільної тарілки 40

3.10 Вибір люків 41

4. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК 42

ВИСНОВКИ 44

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 45

ВСТУП

В різних галузях хімічної технології існують процеси, де необхідне виділення компонентів у чистому вигляді із суміші рідин (органічний синтез, нафтопереробка, коксохімічна, харчова та спиртова промисловість, виробництво полімерів, розділення технологічних газів при їх глибокому охолодженні). Найбільш поширенні способи розділення рідин це проста перегонка, ректифікація та екстракція.

Для вибору способу розділення суміші сірковуглецю та тетрахлорметану необхідно знати початковий склад, концентрацію дистиляту, кубового залишку та фізико-хімічні властивості компонентів.

Тетрахлорметан (CCl4) — прозора легкокипляча практично негорюча рідина із солодкуватим запахом, що нагадує хлороформ. Погано розчиняється у воді (0,5 г/л).

У навколишньому середовищі тетрахлорметан в основному перебуває у вигляді газу, запах якого більшість людей починає відчувати вже при концентрації в повітрі на рівні 10 мг/л.

Чотирьоххлористий вуглець - продукт штучного походження й у природі природним шляхом не утворюється.

Застосовується як розчинник (жирів, смол, каучуку та ін.), для для отримання фреонів, як екстрагент, в медицині.

Тетрахлорметан широко використовувався як наповнювач ручних і стаціонарних вогнегасників для військової, авіаційної і іншої техніки ("тетрахлорний вогнегасник", у тому числі з ручним приводом насоса), особливо до широкого поширення вуглекислотних, фреонових і порошкових систем.

Пари і продукти розкладання тетрахлорметану не підтримують горіння, як гасячий агент він має багато плюсів: рідкий за нормальних умов, легко випаровується, при цьому значно охолоджуючи зону горіння, неелектропровідний, не вимагає для зберігання посудин високого тиску, не корродирует мідні і луджені посудини, відносно інертний до оброблюваних поверхонь (для використання в холодний час потрібно добавку низкозамерзающих розчинників).

Сірковуглець (CS2) — неорганічна сполука Карбону та Сульфуру складу CS2. За звичайних умов являє собою прозору або жовтувату летку рідину з ефірним запахом. Використовується для синтезу штучних волокон, а також в якості розчинника. Сірковуглець є отруйною речовиною.

Основна кількість сірковуглецю йде на отримання віскози, яку використовують для виготовлення одного з видів штучного волокна. Також він застосовується для отримання тетрахлорметану, екстрагування масел та смол. Великі кількості сірковуглецю витрачаються на боротьбу з різними шкідниками сільськогосподарських культур.

Сірковуглець є небезпечною речовиною. Зазнати ураження ним можна при контакті через очі, шкіру, дихальні шляхи. Симптомами отруєння є головний біль, безсоння, слабкість, втрата ваги, гастрит, захворювання нирок, дерматит, зниженням репродуктивної здатності.

Табл.1.1 – Фізичні властивості тетрахлорметану та сірковуглецю за н.у.

Компонент	Молярна маса, г/моль	Температура плавлення, ºС	Температура кипіння,ºС	Густина. г/см3
CCl4	154	-22,87	76,75	1,595
CS2	76	-110,8	46,3	1,26