
- •Пояснительная записка
- •Основные условные обозначения.
- •1.Введение.
- •2 Технологическая схема ректификации бинарной смеси.
- •2.1 Технологическая схема ректификации бинарной смеси.
- •3. Выбор конструкционных материалов.
- •4. Основные физико-химические свойства перерабатываемых веществ и получаемых продуктов.
- •4.1 Расчет физико-химических свойств смесей.
- •4.2 Расчет коэффициентов диффузии в паровой и жидкой фазе.
- •5 Технологический расчет ректификационной колонны непрерывного действия.
- •5.1 Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число.
- •5.2 Расчет диаметра ректификационных колонн.
- •5.3 Определение высоты ректификационной колонны.
- •5.4 Гидравлическое сопротивление колонны.
- •6 Расчет и подбор вспомогательного оборудования.
- •6.1 Подбор теплообменников.
- •6.1.1 Подогреватель. [2. C. 74-75]
- •Наружный диаметр труб, м 0.025
- •6.1.2 Испаритель.
- •6.1.3 Дефлегматор.
- •Наружный диаметр труб, м 0.025
- •6.1.4 Холодильник кубового остатка
- •Тип теплообменника - вертикальный
- •6.1.5 Холодильник дистиллята.
- •Теплоотдача обоих потоков описывается уравнением, при расчете пренебрегаем поправкой :
- •6.2 Расчет тепловой изоляции.
- •6.3.Выбор труб для различных участков трубопроводов.
- •6.4. Выбор насосов.
- •6.5. Емкости.
- •6.6 Расчет толщины днища.
- •7. Заключение.
- •8 Список использованной литературы.
6.3.Выбор труб для различных участков трубопроводов.
Выбор трубопровода проводится по его оптимальному диаметру, который можно рассчитать по формуле [2. c. 16]:
,
где G - массовый расход, кг/с; - плотность среды текущей в трубопроводе, а скорость выбирают согласно рекомендации [2. с. 16].
По таблице [2. c. 16-17] выберем стандартный диаметр трубопровода.
3.1 Питающая емкость - насос №1. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
4,028 |
841 |
0,8 |
0,09204515 |
92,045 |
средн диам,мм |
70,1298 | |
4,028 |
841 |
2 |
0,05821446 |
58,214 |
стандартный диам, мм |
70х3,5 | |
3.2 Насос №1 - подогреватель исходной смеси. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
4,778 |
897,98 |
1,5 |
0,06722027 |
67,22 |
средн диам |
|
57,38 |
4,778 |
897,98 |
3 |
0,04753191 |
47,532 |
стандартный диам |
70х3,5 | |
3.3 Подогреватель исходной смеси - колонна. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
4,778 |
971,22 |
1,8 |
0,05900431 |
59,004 |
средн диам |
|
52,3544 |
4,778 |
971,22 |
3 |
0,04570454 |
45,705 |
стандартный диам= |
57х2,5 | |
3.4 Колонна - дефлегматор. |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
6,129 |
2,14 |
20 |
0,4270807 |
427,08 |
средн диам |
|
364,536 |
6,129 |
2,14 |
40 |
0,30199166 |
301,99 |
стандартный диам= |
377х10 | |
3.5 распределитель - колонна |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
6,129 |
734,41 |
0,5 |
0,14581526 |
145,82 |
средн диам |
|
124,461 |
6,129 |
734,41 |
1 |
0,10310696 |
103,11 |
стандартный диам= |
133х4 | |
3.6 дефлегматор - распределитель | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
6,129 |
734,41 |
0,5 |
0,14581526 |
145,82 |
средн диам |
|
124,461 |
6,129 |
734,41 |
1 |
0,10310696 |
103,11 |
стандартный диам= |
133х4 | |
3.7 распределитель- холодильник дистиллята | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,822 |
734,41 |
0,5 |
0,07951326 |
79,513 |
средн диам |
|
67,8688 |
1,822 |
734,41 |
1 |
0,05622436 |
56,224 |
стандартный диам= |
70х3,5 | |
3.8 холодильник дистиллята-емкость №2 |
|
|
|
|
| ||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,822 |
780,65 |
0,5 |
0,07712248 |
77,122 |
средн диам |
|
65,8282 |
1,822 |
780,65 |
1 |
0,05453383 |
54,534 |
стандартный диам= |
70х3,5 | |
3.9 Емкость №2 - насос №2. |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,822 |
780,65 |
0,8 |
0,06097067 |
60,971 |
средн диам |
|
49,766 |
1,822 |
780,65 |
2 |
0,03856124 |
38,561 |
стандартный диам= |
57х2,5 | |
3.10 Насос №2 - цистерна |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,822 |
780,65 |
1,5 |
0,04452668 |
44,527 |
средн диам |
|
38,0059 |
1,822 |
780,65 |
3 |
0,03148512 |
31,485 |
стандартный диам= |
45х4 | |
3.11 Колонна - кипятильник |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
6,983 |
988,51 |
0,5 |
0,13416013 |
134,16 |
средн диам |
|
114,513 |
6,983 |
988,51 |
1 |
0,09486554 |
94,866 |
стандартный диам= |
133х7 | |
3,12 Кипятильник -. колонна. |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
6,983 |
0,61 |
20 |
0,85094784 |
850,95 |
средн диам |
|
726,329 |
6,983 |
0,61 |
40 |
0,60171099 |
601,71 |
стандартный диам= |
750х12 | |
3.13 Колонна - холодильник кубового остатка. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
2,955 |
988,51 |
0,5 |
0,08727535 |
87,275 |
средн диам |
|
74,4942 |
2,955 |
988,51 |
1 |
0,06171299 |
61,713 |
стандартный диам= |
76х4 | |
3.14 Холодильник кубового остатка - . емкость №3. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
2,955 |
989,70 |
0,5 |
0,08722281 |
87,223 |
средн диам |
|
74,4493 |
2,955 |
989,70 |
1 |
0,06167584 |
61,676 |
стандартный диам= |
76х4 | |
3,15 емкость №3- насос №3. |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
2,955 |
989,70 |
0,8 |
0,06895568 |
68,956 |
средн диам |
|
56,2835 |
2,955 |
989,70 |
2 |
0,0436114 |
43,611 |
стандартный диам= |
57х3,5 | |
3,16 Насос №3 - цистерна. |
|
|
|
|
|
| |
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
2,955 |
989,70 |
1,5 |
0,05035811 |
50,358 |
средн диам |
|
42,9833 |
2,955 |
989,70 |
3 |
0,03560856 |
35,609 |
стандартный диам= |
45х4 | |
3.17 Паровая магистраль- кипятильник. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,053 |
2,41 |
15 |
0,19258896 |
192,59 |
средн диам |
|
170,884 |
1,053 |
2,41 |
25 |
0,14917876 |
149,18 |
стандартный диам= |
194х6 | |
3.18 Кипятильник - водяная магистраль. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,053 |
931,00 |
0,5 |
0,05367722 |
53,677 |
средн диам |
|
45,8164 |
1,053 |
931,00 |
1 |
0,03795553 |
37,956 |
стандартный диам= |
48х4 | |
3.19 Водяная магистраль - холодильник дистиллята - водяная магистраль. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
1,618 |
997,00 |
1,5 |
0,03713011 |
37,13 |
средн диам |
|
31,6925 |
1,618 |
997,00 |
3 |
0,02625495 |
26,255 |
стандартный диам= |
38х2 | |
3.20 Водяная магистраль - холодильник кубового остатка - водяная магистраль. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
17,622 |
997,00 |
1,5 |
0,12251641 |
122,52 |
средн диам |
|
104,574 |
17,622 |
997,00 |
3 |
0,08663219 |
86,632 |
стандартный диам= |
108х4 | |
3.21 Паровая магистраль- подогреватель исходной смеси. |
|
|
|
| |||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
0,265 |
2,41 |
15 |
0,09667591 |
96,676 |
средн диам |
|
85,7804 |
0,265 |
2,41 |
25 |
0,07488484 |
74,885 |
стандартный диам= |
90х4 | |
3.22 Подогреватель исходной смеси - водяная магистраль. |
|
|
|
| |||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
0,265 |
931,00 |
0,5 |
0,02694492 |
26,945 |
средн диам |
|
22,9989 |
0,265 |
931,00 |
1 |
0,01905294 |
19,053 |
стандартный диам= |
25х2 | |
3,23 Водяная магистраль - дефлегматор - водяная магистраль. | |||||||
расход,кг/с |
плотн, кг/м3 |
скор,м/с |
диам, м |
диам,мм |
|
|
|
49,731 |
997,00 |
1,5 |
0,20581845 |
205,82 |
средн диам |
|
175,677 |
49,731 |
997,00 |
3 |
0,14553562 |
145,54 |
стандартный диам= |
194х6 |