
- •Курсовой проект
- •1. Задание к курсовому проекту.
- •2. Описание технологической схемы.
- •3. Расчет основного аппарата.
- •3.1 Определение производительности по дистилляту и кубовому остатку.
- •3.2 Определение молярных концентраций исходной смеси, дистиллята и кубового остатка.
- •3.3 Построение равновесной кривой и изобары температур кипения
- •3.4 Определение минимального флегмового числа.
- •3.5 Определение рабочего флегмового числа.
- •3.6 Средние массовые расходы.
- •3.6.1Средние массовые расходы по жидкости верхней и нижней части колонны.
- •3.6.2 Средние массовые потоки пара верхней и нижней частях колоны.
- •3.7 Определение скорости пара и диаметра колонны.
- •3.7.1 Средняя скорость пара.
- •3.7.2 Диаметр ректификационной колонны.
- •3.7.3 Скорость пара в рабочем сечение тарелки.
- •3.8 Гидравлический расчет тарелок.
- •3.8.1 Гидравлический расчет тарелок в верхней части колоны.
- •3.8.2 Гидравлический расчет тарелок в нижней части колоны.
- •3.8.3 Минимальное расстояние между тарелками.
- •3.9.4 Общее число единиц переноса на тарелку.
- •3.9.5 Локальная эффективность.
- •3.9.6 Фактор массопередачи.
- •3.9.7 Число ячеек полого перемешивания.
- •3.9.8 Относительный унос жидкости.
- •3.9.9 К.П.Д. По Мэрфри.
- •3.9.10. Построение кинематической лини.
- •3.9.11 Определение гидравлического сопротивления колонны.
- •5.2 Расчет Конденсатора.
- •5.3 Расчет Кипятильника.
- •5.4 Расчет Холодильника.
- •5.5 Насос для подачи исходной смеси.
- •7. Тепловой баланс процесса ректификации.
1. Задание к курсовому проекту.
Выполнить
проект ректификационной установки с
тарельчатой колонной непрерывного
действия производительностью 21000 м3/час
исходной смеси – метиловый спирт –
вода (при нормальных условиях)
и начальной концентрацииxf
=0.6 (массовой доли), концентрации остатка
xw=0.03
(массовой доли), концентрации дистиллята
xp=0.9
(массовой доли). Давление в аппарате P =
0.1 МПа.
Температура исходной смеси tн=25оС.
Определить расход кубового остатка и расход дистиллята, и габаритные размеры колонны.
Подобрать вспомогательное оборудование.
2. Описание технологической схемы.
Исходная смесь поступает со склада в емкость «Е-1» откуда насосом «Н-1» подается в ректификационную колону «К-1» на седьмую тарелку. Кубовый остаток из колонны «К-1» делятся на 2 потока: первый идет на охлаждения водой в холодильнике «ХЛ-1» и далее в промежуточную емкость «Е-2»; второй идет для нагревания жидкости до температуры кипения, нагрев осуществляет кипятильник «КП-1», горячим паром. Кипящая жидкость из кипятильника «КП-1» поддеться в колону «К-1». Где боле летучий компонент в виде пара поднимается по колоне орошаясь жидкостью исходной смеси и флегмы, обогащенный пар через верхний штуцер выводиться из клоны «К-1», и поддеться в дефлегматор «ДФ-1». Где конденсируется водой до температуры парообразования летучего компонента, и разделяться на 2 потока пар - дистиллят и жидкость - флегма, жидкость идет, на орошения колоны «К-1». Дистиллят из дефлегматора «ДФ-1» поддеться на полное охлаждения водой в конденсатор «КН-1» и далее в промежуточную емкость «Е-3».
3. Расчет основного аппарата.
3.1 Определение производительности по дистилляту и кубовому остатку.
Материальный
баланс всей ректификационной колонны
может быть представлен двумя уравнениями:
по всему продукту
F=P+W ;
по легколетучему компоненту
;
Отсюда находим:
м3/с;
м3/с;
3.2 Определение молярных концентраций исходной смеси, дистиллята и кубового остатка.
кмоль/кмоль
смеси;
кмоль/кмоль
смеси;
кмоль/кмоль
смеси;
3.3 Построение равновесной кривой и изобары температур кипения
и конденсации (рис. 4).
Данные по равновесию приведены в таблице:
Таблица 1.
Х % |
0.00 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
30 |
50 |
70 |
90 |
100 |
У % |
0.00 |
13.4 |
23.0 |
30.4 |
36.5 |
41.8 |
51.7 |
57.9 |
66.5 |
77.9 |
87.0 |
95.8 |
100 |
T0 C |
100 |
96.4 |
93.5 |
91.2 |
89.3 |
87.7 |
84.4 |
81.7 |
78.0 |
73.1 |
69.3 |
66.0 |
64.5 |