4 семестр - Курсовой проект / Расчет ректификационной установки (метанол-вода) - 2003 / project-закл-в7

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ

Исходная смесь из емкости Е1 центробежным насосом Н1 (насос Н2 – резервный) подается непрерывно в трубное пространство подогревателя исходной смеси П1, где нагревается некоторой промежуточной температуры, далее она поступает в подогреватель П2, где нагревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну КР на тарелку питания.

Стекая вниз, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике К. В результате массообмена пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения колонну орошают флегмой (в соответствии с флегмовым числом) состава х_P, которая образуется в дефлегматоре Д путем конденсации пара, выходящего из колонны.

Сконденсированная в дефлегматоре смесь, обогащенная легколетучим компонентом, поступает в распределитель Р, где делится на два потока. Один поток поступает на орошение колонны в качестве флегмы. Другой поток направляется в холодильник дистиллята Х2, в котором охлаждается до 30С и поступает в емкость для дистиллята Е3, из которой откачивается центробежным насосом Н4 и поступает на склад.

Из кубовой части колонны непрерывно выводится кубовая жидкость, обогащенная труднолетучим компонентом. Часть кубовой жидкости поступает в кипятильник К, где испаряется и подается в колонну для создания парового потока. Другая часть кубовой жидкости направляется в холодильник кубового остатка Х1, в котором охлаждается до 30С и поступает в емкость для кубового остатка Е2, из которой насосом Н3 отводится на склад.

Для нагрева исходной смеси используется водяной пар, который из производственного паропровода Т7 поступает в межтрубное пространство подогревателей исходной смеси П1 и П2, где конденсируется в результате теплообмена с исходной смесью. Далее по трубопроводу сконденсированная вода поступает в конденсатоотводчик КО₁, а затем в трубопровод конденсата Т8.

Для испарения кубовой жидкости в кипятильнике К используется водяной пар из производственного паропровода Т7, который поступает в межтрубное пространство кипятильника К, где конденсируется в результате теплообмена с кубовой жидкостью. Далее сконденсированная вода направляется в конденсатоотводчик КО₂, а затем в трубопровод конденсата Т8.

В качестве охлаждающего агента для охлаждения кубовой жидкости в холодильнике Х1, дистиллята в холодильнике Х2, и конденсации паров, выходящих из колонны, в дефлегматоре Д используется оборотная вода, которая поступает и производственного водопровода оборотной воды В4 в соответствующие теплообменники с температурой 20С, в которых нагревается до 32С, после чего отводится в производственный водопровод оборотной воды подающей В4.

Таким образом, в ректификационной установке производится непрерывный процесс разделения бинарной смеси на дистиллят с высоким содержанием легколетучего компонента и кубовый остаток, обогащенный труднолетучим компонентом.

Заключение

В процессе работы над курсовым проектом была рассчитана ректификационная установка непрерывного действия для разделения смеси метанол-вода: были рассчитаны диаметр и высота ректификационной колонны, число тарелок необходимых для разделения исходной смеси заданного состава. Также были рассчитаны и подобраны по ГОСТу кипятильник, дефлегматор, подогреватель исходной смеси и холодильники кубового остатка и дистиллята. Полученные продукты, заданного состава, подаются на склад, охлажденные до 30 ^оС.

Проведен прочностной расчет аппарата, в который входило: определение толщины обечайки, крышки и днища. Было подобрано вспомогательное оборудование: насосы, емкости для хранения исходной смеси и продуктов, конденсатоотводчики.

Список используемой литературы

1. Основные процессы и аппараты химической технологии. /Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под редакцией Ю.И. Дытнерского, 2е издание, перераб. и дополн. М.; Химия, 1991.–496 стр.

2. Коган В.Б. и др. Равновесие между жидкостью и паром. Т. 1,2 /Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В–М.; Наука, 1966, 640–786 стр.

3. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Издание 3е, М., Химия 1978 г. 280 стр.

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов /Под ред. чл.–корр. АН СССР П.Г. Романкова-10е издание, переработанное и дополненное–Л.; Химия 1987 г. 576 стр.

5. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник.–Л. Машиностроение. 1981 г. 382 стр.

6. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Издание 9е. М.: Химия, 1973, 750 стр.

7. Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок. М.: Высшая школа, 1976. 272 стр.

8. Рид, Праусниц, Шервуд. Свойства газов и жидкостей. М. Химия, 1976.

45