Р еферат

72 с., 19 рис., 4 табл., 30 ист..

Ректификация, колонна, число теоретических тарелок, вода, уксусная кислота, пар, жидкость, тарелка.

Объект исследования – ректификационная установка непрерывного действия.

Цель работы – расчёт ректификационной колонны с ситчатыми тарелками, подбор насосов и теплообменных аппаратов, определение диаметров трубопроводов и штуцеров.

В процессе работы проводились материальные, тепловые и конструктивные расчёты ректификационной установки.

В результате работы созданы ректификационная колонна с ситчатыми тарелками, производительностью 7500 кг/ч. Подобраны насосы и теплообменные аппараты, определены диаметры трубопроводов и штуцеров.

Содержание

Реферат 3

Введение 5

1 Описание схемы установки 7

2 Расчёт тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия 9

2.1 Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число 9

2.2 Скорость пара и диаметр колонны 17

2.3 Высота колонны 19

2.4 Высота светлого слоя жидкости на тарелке и паросодержание барботажного слоя 21

2.5 Коэффициенты массопередачи и высота колонны 22

2.6 Гидравлическое сопротивление тарелок колонны 35

2.7 Расчёт оптимального диаметра трубопроводов 36

2.8 Расчёт диаметров штуцеров колонны 37

2.9 Расчёт насосов 38

2.10 Расчёт гидравлического сопротивления трубопроводов 41

2.11 Тепловой расчёт ректификационной колонны 41

3 Расчёт теплообменных аппаратов 44

3.1 Расчёт пластинчатого подогревателя (конденсатора) 44

3.1.1 Уточнённый расчёт через определение температуры стенки 46

3.2 Расчёт кожухотрубчатого конденсатора 53

3.3 Расчёт кожухотрубчатого испарителя 55

4 Техника безопасности 58

4.1 Промышленные факторы опасности 58

4.2 Безопасная эксплуатация производства 60

4.3 Возможные неполадки, аварийные ситуации и способы их устранения 61

4.4 Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности 63

4.4 Мероприятия по охране окружающей среды 64

Заключение 65

Список использованных источников 66

Введение

Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемыми в процессе абсорбции.

Преимущества непрерывной ректификации:

• в ходе процесса работы установки ее условия не меняются, на основании чего представляется возможной установка точного режима, упрощение обслуживания, а также облегчение автоматизации процесса;

• между операциями отсутствуют простои, в результате чего повышается производительность установки;

• тепловые расходы более низкие, причем представляется возможным использование остатков тепла для того, чтобы подогревать в теплообменнике исходную смесь.

Расчёт ректификационной колонны сводится к определению её основных геометрических размеров – диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также типа и размеров насадок.

Большое разнообразие тарельчатых контактных устройств затрудняет выбор оптимальной конструкции тарелки. При этому наряду с общими требованиями (высокая интенсивность единицы объёма аппарата, его стоимость) ряд требований может определяться спецификой производства: большим интервалом устойчивой работы при изменении нагрузок по фазам, способностью тарелок работать в среде загрязнённых жидкостей, возможностью защиты от коррозии. Зачастую эти качества становятся превалирующими, определяющими пригодность той или иной конструкции для использования в каждом конкретном процессе.

Размеры тарельчатой колонны (диаметр и высота) обусловлены нагрузками по пару и жидкости, типом конкретного устройства (тарелки), физическими свойствами взаимодействующих фаз.

Ректификацию жидкостей, не содержащих взвешенные частицы и не инкрустирующих, при атмосферном давлении в аппаратах большой производительности часто осуществляют на ситчатых переточных тарелках.

Расчёт теплообменного аппарата включает определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции, удовлетворяющих заданным технологическим условиям оптимальным образом.

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты используются в качестве теплообменников, холодильников, конденсаторов и испарителей.

Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения, а холодильники – для охлаждения (водой или другими нетоксичными, непожаро- и невзрывоопасными хладоагентом) жидких и газообразных сред.

Кожухотрубчатые конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве, а также для подогрева жидкостей и газов за счёт теплоты конденсации пара.

В кожухотрубчатых испарителях в трубном пространстве кипит жидкость, а в межтрубном пространстве может быть жидкий, газообразный, парообразный, парогазовый или парожидкостной теплоноситель.

В пластинчатых теплообменниках поверхность теплообмена образована набором тонких штампованных гофрированных пластин. Пластины сжимаются между неподвижной и подвижной плитами таким образом, что благодаря прокладкам между ними образуются каналы для поочерёдного прохода горячего и холодного теплоносителей.