
- •1. Введение
- •2. Технологическая схема установки.
- •3. Таблица равновесных составов жидкости и пара бинарной смеси.
- •4. Расчет мольных концентраций и молярных составов смесей.
- •Определение мольных концентраций смесей:
- •Определение молярных составов смесей:
- •Определение средних мольных концентраций жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны:
- •Определение средних молярных составов жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны:
- •5.Учет агрегатного состояния системы.
- •Построение рабочей линии тарелки питания:
- •6. Расчет минимального и рабочего флегмовых чисел.
- •Определение минимального флегмового числа:
- •Определение рабочего флегмового числа:
- •Построение рабочей линии процесса:
- •7. Материальный баланс колонны.
- •Определение потоков дистиллята и кубового остатка:
- •Определение потоков жидкой и паровой фазы для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •8. Тепловой баланс колонны.
- •Определение расхода тепла в кубовом кипятильнике:
- •Расчет расхода греющего пара в кубовом кипятильнике:
- •Определение расхода тепла в конденсаторе-дефлегматоре:
- •Определение расхода тепла в подогревателе исходной смеси:
- •Расчет расхода греющего пара в подогревателе исходной смеси:
- •Определение тепла, выделившегося при охлаждении дистиллята:
- •Расчет расхода охлаждающей воды в холодильнике для дистиллята:
- •9. Скорость пара и диаметр колонны.
- •Расчет плотности жидкости для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •Расчет плотности пара для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •Расчет вязкости жидкой фазы для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •Расчет рабочей скорости, для отгонной и укрепляющей частей колонны
- •Расчет диаметра аппарата для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •Расчет действительной скорости пара для отгонной и укрепляющей частей колонны:
- •10. Высота аппарата.
- •Графическое определение числа теоретических ступеней:
- •Расчет рабочего числа тарелок:
- •Расчет высоты ректификационной колонны:
- •11. Гидравлическое сопротивление колонны.
- •12. Расчет и выбор кубового испарителя.
- •Выбор ориентировочного значения теплопередачи:
- •Расчет и выбор ориентировочного теплообменного аппарата:
- •Расчет точного значения коэффициента теплопередачи:
- •Расчет и выбор теплообменного аппарата на базе уточненного значения коэффициента теплопередачи:
- •13. Расчет и выбор конденсатора-дефлегматора.
- •Выбор ориентировочного значения теплопередачи:
- •Расчет и выбор ориентировочного теплообменного аппарата:
- •Расчет точного значения коэффициента теплопередачи:
- •Расчет и выбор теплообменного аппарата на базе уточненного значения коэффициента теплопередачи:
- •14. Расчет и выбор подогревателя исходной смеси.
- •Выбор значения теплопередачи:
- •Расчет и выбор теплообменного аппарата:
- •15. Расчет и выбор холодильника для дистиллята.
- •Выбор значения теплопередачи:
- •Расчет и выбор ориентировочного теплообменного аппарата:
- •16. Расчет и выбор холодильника для кубового остатка.
- •Выбор значения теплопередачи:
- •Расчет и выбор ориентировочного теплообменного аппарата:
- •17. Расчет обечайки
- •Определение толщины обечайки:
- •18. Расчет и подбор штуцеров..
- •Подбор штуцера для выхода пара из колонны:
- •Подбор штуцера для входа исходной смеси на тарелку питания:
- •Подбор штуцера для входа флегмы в колонну:
- •Подбор штуцера для выхода кубового остатка:
- •Подбор штуцера для входа и выхода пара в колонны из кубового кипятильника:
- •Подбор штуцера для входа греющего пара в кипятильник:
- •Подбор штуцера для выхода конденсата из кипятильника:
- •19. Подбор крышки и днища колонны.
- •Подбор крышки и днища:
- •20. Расчет и подбор опоры для аппарата.
- •Подбор опоры для аппарата:
- •21. Расчет изоляции кубового испарителя.
- •Расчет изоляции кубового испарителя:
- •22. Расчет и подбор перекачивающего устройства.
- •Расчет перекачивающего устройства:
- •23. Расчет и подбор конденсатоотводчиков.
- •Общие положения:
- •Расчет конденсатоотводчика для отвода конденсата из кипятильника:
- •Расчет конденсатоотводчика для отвода конденсата из Подогревателя:
- •24. Расчет емкостей.
- •Расчет емкости для исходной смеси:
- •Расчет емкости для дистилята:
- •Расчет емкости для кубового остатка:
- •Список используемой литературы.

10. Высота аппарата.
Исходные данные:
хμсмВ =0,3808 мПа с;
хμсмН =0,2714 мПа с;
Цель расчета:
∙Графическим образом определить число теоретических ступеней.
∙Рассчитать рабочее число тарелок
∙Определить высоту аппарата.
Графическое определение числа теоретических ступеней:
Из диаграммы х,у с нанесенной на нее рабочей линией следует, что в укрепляющей части колонны число теоретических ступней равно:
nТВ=5,5 . Для отгонной же части: nТН =4,5 .
Расчет рабочего числа тарелок:
КПД тарелок [2,стр.323 ] Коэффициент относительной летучести α может быть определен
по следующей формуле:
α= ррВА .
Где рА , рВ - упругости паров компонентов А и В соответственно.
Укрепляющая (верхняя) часть колонны tB=83,50 С :
Первоначально определим упругости паров индивидуальных компонентов:
|
Бензол - рА=20 мм.рт.ст [4, 565]; |
|
Хлорбензол - рВ=10 мм.рт.ст [4, 565]. |
Тогда, подставляя числовые данные, получим:
αВ=1020 =2.00 ;
По граф. при α2 μ2=2,00 0, 3808=0, 76 ηB=0, 50
Отгонная (нижняя) часть колонны tН=129,50 С :
Первоначально определим упругости паров индивидуальных компонентов:
|
Бензол - рА=15,5 мм.рт.ст [4, 565]; |
|
Хлорбензол- рВ=7,7 мм.рт.ст [4, 565]. |
27

Тогда, подставляя числовые данные, получим:
|
|
|
|
|
|
|
|
αВ=15,5 |
=2,01 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
7,7 |
|
|
|
|
По граф. при α0 μ0=2,01 0,2714=0,55 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ηН =0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
Рабочее число тарелок |
|
|
||||||||
n= |
nB |
|
nH |
= |
5,5 |
|
4,5 |
=11 9=20 |
|
|
ηB |
ηH |
0,50 |
0,55 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Расчет высоты ректификационной колонны:
Высота ректификационной колонны рассчитывается исходя из конструкционных и интенсификационных соображений:
Высота колонны Высота тарельчатой части колонны
H T = n−1 h= 20−1 0, 35=6,65 м
7.2 Высота колонны [5,235] ,при диаметре колонны d K =0,8 м
H K = HT + H H + H B ,где |
H H =1,5 м |
|||
H B |
=0,6 |
м |
||
|
H K =6.7 0,6 1,5=8,8 м
Окончательно принимаем, что для разделения бинарной смеси Бензол – Хлорбензол используем тарельчатую колпачковую колонну со следующими основными размерами:
Dвн=0,8 м Н ап=8,8 м
28