МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Кафедра металлургии и химических технологий

Курсовой проект расчетно-пояснительная записка

по дисциплине «Массообменные процессы химической технологии» на тему: «Расчёт тарельчатой ректификационной колонны»

Исполнитель:

Руководитель:

Работа допущена к защите " " 20 г.

Работа защищена " " 20 г. с оценкой

Магнитогорск,

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Кафедра металлургии и химических технологий

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Массообменные процессы химической технологии»

Тема: «Расчёт тарельчатой ректификационной колонны»

Студенту группы

Цель работы:

Расчет и выбор тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарной смеси.

Вариант – 26

Исходные данные:

Смесь: бензол-толуол

Производительность

установки по исходной смеси F = 23000 кг/ч

Составы жидкости, масс.доли НКК:

исходной смеси хF =0,75

дистиллята хP = 0,95

кубового остатка хW = 0,015

Давление в колонне (среднее) 0,0998 МПа

Графическая часть (формат А3): чертеж тарельчатой ректификационной колонны в разрезе.

Срок сдачи: « »_ 20 г.

Руководитель: /

Задание получил: / студент гр. /

Магнитогорск,

Содержание

Введение 5

1. Общие сведения о процессе ректификации 6

1.1 Понятие о ректификации 6

1.2 Устройство ректификационной колонны и схема ее работы 6

1.4 Виды ректификационных колонн 11

1.5 Основные исходные допущения методики расчета ректификационной колонны 17

2. Методика и расчет полной ректификационной колонны с ситчатыми тарелками 18

2.1. Равновесие в системах пар-жидкость 18

2.2 Определение оптимального флегмового числа 21

2.3 Материальный баланс и уравнения рабочих линий 26

2.3.1 Уравнение рабочей линии для укрепляющей части колонны 27

2.3.2 Уравнение рабочей линии для исчерпывающей части колонны 27

2.4 Расчет диаметра колонны 29

2.4.1 Расчет верхней части колонны 31

2.4.2 Расчет нижней части колонны 34

2.5 Построение кинетической кривой 36

2.6 Расчет высоты колонны 46

3 Расчет сопротивления колонны 48

Заключение 53

Список использованной литературы 54

Введение

Ректификацией называется тепломассообменный процесс разделения гомогенных смесей на составляющие, компоненты путем взаимодействия пара и жидкости, не находящихся в термодинамическом равновесии. Ректификацию широко применяют, как в промышленном, так и в лабораторном масштабах, часто в комплексе с другими процессами разделения – абсорбцией, экстракцией и кристаллизацией. Для проведения ректификации используют специальные аппараты – ректификационные колонны, в которых осуществляется противоточное контактирование пара и жидкости, испарение жидкости и конденсация пара [1].

Целью курсового проекта (КП) является расчет и выбор тарельчатой и ректификационной колонны для разделения бинарной смеси. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Определение оптимального флегмового числа;

• Расчет конструктивных параметров колонны;

• Выбор ректификационной колонны с ситчатыми тарелками.

В данном курсовом проекте расчеты проведены для тарельчатой ректификационной колоны непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол и толуол производительностью по исходной смеси F = 16000 кг/ч; содержание низкокипящего компонента (в массовых долях) Х_F =0,60, в дистилляте Х_P = 0,95, в кубовом остатке Х_W = 0,015; давление в паровом пространстве дефлегматора 0,0998 МПа.