Выпарная установка + ректификация
.docxВыпарная установка
Расчитать и спроектировать выпарную установку для упаривания водного раствора соли по следующим данным. Данные выбираются по вариантам.
-
Соль в растворе: вещество R
-
Производительность по исходному раствору: G, тонн/час
-
Начальная концентрация соли: xН, %масс.
-
Конечная концентрация соли: хК, %масс.
-
Давление греющего пара: ргр, атм.
-
Давление в барометрическом конденсаторе (на выходе из последнего корпуса): ркон, атм
-
Тип выпарного аппарата: 1 – с центральной циркуляционной трубой; 2 – с наружней циркуляционной трубой; 3 – с подвесной греющей камерой;
|
№ варианта |
Вещество R |
G |
xН |
хК |
ргр |
ркон |
Тип аппарата |
|
1 |
NH4NO3 |
20 |
10 |
50 |
5,0 |
0,2 |
1 |
|
2 |
Na2CO3 |
25 |
6 |
22 |
4,0 |
0,3 |
2 |
|
3 |
NaNO3 |
15 |
8 |
40 |
3,5 |
0,4 |
3 |
|
4 |
NaOH |
16 |
10 |
40 |
2,5 |
0,5 |
1 |
|
5 |
MgSO4 |
28 |
6 |
25 |
3,1 |
0,6 |
2 |
|
6 |
MgCl2 |
22 |
7 |
32 |
4,5 |
0,27 |
3 |
|
7 |
K2CO3 |
30 |
12 |
38 |
5,0 |
0,31 |
1 |
|
8 |
KNO3 |
32 |
9 |
30 |
3,7 |
0,43 |
2 |
|
9 |
KOH |
25 |
5 |
40 |
3,9 |
0,55 |
3 |
|
10 |
CaCl2 |
22 |
7 |
20 |
4,6 |
0,62 |
1 |
|
11 |
NaCl |
36 |
7 |
26 |
4,0 |
0,25 |
2 |
|
12 |
(NH4)2SO4 |
38 |
6 |
38 |
3,5 |
0,33 |
3 |
|
13 |
NaCl |
21 |
6 |
25 |
2,5 |
0,34 |
1 |
|
14 |
NH4Cl |
17 |
9 |
50 |
3,3 |
0,45 |
2 |
|
15 |
KCl |
30 |
10 |
28 |
4,2 |
0,75 |
3 |
Ректификационная колонная
Выполнить проект ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси. Тип колонны и смесь указаны в задании. Колонна работает под атмосферным давлением. Исходная смесь, содержащая XF низкокипящего компонента перед подачей в колонну подогревается в кожухотрубчатом теплообменнике до температуры кипения. Давление греющего пара Р. Расход исходной смеси GF. Содержание низкокипящего компонента в дистилляте XD , в кубовом остатке XW. В дефлегматоре пары дистиллята конденсируются полностью. Продукты разделения охлаждаются в холодильниках.
Выполнить подробный расчет ректификационной колонны.
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|||||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
|
Исходная смесь (в соотв. табл.) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
|
GF, кг/с |
2,0 |
1,5 |
2,5 |
3,0 |
2,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
1,5 |
3,0 |
|||
|
Р, МПа |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0,1 |
|||
|
XF, %(мол.) |
40 |
30 |
35 |
40 |
35 |
40 |
45 |
40 |
50 |
30 |
|||
|
XD, %(мол.) |
95 |
98 |
96 |
85 |
77 |
98 |
68 |
97 |
98 |
70 |
|||
|
XW, %(мол.) |
5 |
3 |
1,5 |
4 |
6 |
3 |
2,5 |
2 |
1,5 |
2 |
|||
|
|
Тарельчая колонная с ситчатыми тарелками |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|||||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|||
|
Исходная смесь |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|||
|
GF, кг/с |
4,0 |
2,5 |
3,5 |
3,5 |
3,0 |
4,5 |
3,0 |
4,5 |
3,5 |
5,0 |
|||
|
Р, МПа |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0,1 |
|||
|
XF, %(мол.) |
48 |
38 |
38 |
43 |
38 |
43 |
48 |
43 |
58 |
33 |
|||
|
XD, %(мол.) |
95 |
98 |
96 |
97 |
90 |
98 |
95 |
97 |
98 |
85 |
|||
|
XW, %(мол.) |
5 |
3 |
1,5 |
4 |
6 |
3 |
2,5 |
2 |
1,5 |
2 |
|||
|
|
Насадочная колонна |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|||||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|||
|
Исходная смесь |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|||
|
GF, кг/с |
6,0 |
5,5 |
4,5 |
5,0 |
2,0 |
3,5 |
1,0 |
7,5 |
5,5 |
4,5 |
|||
|
Р, МПа |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0,1 |
|||
|
XF, %(мол.) |
45 |
35 |
30 |
45 |
30 |
45 |
40 |
45 |
53 |
38 |
|||
|
XD, %(мол.) |
70 |
98 |
96 |
97 |
90 |
98 |
95 |
97 |
98 |
95 |
|||
|
XW, %(мол.) |
5 |
3 |
1,5 |
4 |
6 |
3 |
2,5 |
2 |
1,5 |
2 |
|||
|
|
Тарельчая колонна с колпачковыми тарелками |
||||||||||||
Бинарные смеси по вариантам для вариантов по ректификации, № таблицы – по книге Когана и др. «Равновесия между паром и жидкостью»
|
№ |
Бинарная смесь |
Предел состава дистиллята, % масс. |
№ таблицы |
|
1 |
Этанол - вода |
95 |
298 |
|
2 |
Вода - этиленгликоль |
|
311, 312 |
|
3 |
Ацетон - вода |
|
329 |
|
4 |
Изопропанол - вода |
87 |
355 |
|
5 |
Этилацетат - вода |
91 |
388 |
|
6 |
Сероуглерод - тетрахлоруглерод |
|
502 |
|
7 |
Сероуглерод - ацетон |
71 |
509 |
|
8 |
Хлороформ - тетрехлоруглерод |
|
532 |
|
9 |
Хлористый метилен - тетрахлоруглерод |
|
534 |
|
10 |
Ацетон - тетрахлоруглерод |
77 |
557 |
|
11 |
Диэтиловый эфир - тетрахлоруглерод |
|
573 |
|
12 |
Тетрахлоруглерод - толуол |
|
598 |
|
13 |
Хлористый метилен - хлороформ |
|
613 |
|
14 |
Хлороформ - уксусная кислота |
|
624 |
|
15 |
Хлороформ - этанол |
92 |
631 |
|
16 |
Хлороформ - бензол |
|
655 |
|
17 |
Хлороформ - толуол |
|
664 |
|
18 |
Муравьиная кислота - уксусная кислота |
|
673 |
|
19 |
Метанол - этанол |
|
740 |
|
20 |
Ацетон - метанол |
87 |
745 |
|
21 |
Метанол - толуол |
71 |
807 |
|
22 |
Ацетон - уксусная кислота |
|
894 |
|
23 |
Бензол - уксусная кислота |
|
924 |
|
24 |
Дихлорэтан - толуол |
|
985 |
|
25 |
Ацетон - этанол |
|
1022 |
|
26 |
Этанол - бутанол |
|
1038 |
|
27 |
Диэтиловый эфир - этанол |
|
1043 |
|
28 |
Ацетон - изопропанол |
|
1118 |
|
29 |
Ацетон - бензол |
|
1142 |
|
30 |
Ацетон - толуол |
|
1156 |