- •Содержание
- •Задание
- •Расчет ректификационной колонны
- •Материальный баланс процесса
- •Расход теплоты отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе
- •Расход теплоты получаемой в кубе-испарителе от греющего пара
- •Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси
- •Расход теплоты отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята
- •Расход теплоты отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка
- •Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 20
- •Расчет поверхности теплообмена
- •Приложение Равновесные данные смеси Дихлорэтан-Толуол
- •Удельная теплота преобразования(конденсации) в зависимости от температуры, кДж/кг
- •Теплоемкость жидкостей в зависимости от температуры,
- •Используемая литература:
-
Расчет ректификационной колонны
-
Материальный баланс процесса
-
Составим материальный баланс для определения количеств и состава веществ, участвующих в процессе ректификации.
Материальный баланс колонны обогреваемой паром
-производительность установки по исходной смеси
-производительность установки по дистилляту
-производительность установки по кубовому остатку
-концентрация низкокипящего компонента в исходной смеси
-концентрация низкокипящего компонента в дистилляте
-концентрация низкокипящего компонента в кубовом остатке
Для того чтобы найти массовый расход дистиллята и массовый расход кубового остатка подставим исходные данные в уравнение
Для дальнейших расчетов выразим концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка в мольных долях
Исходная смесь:
Дистиллят:
Кубовый остаток:
-
Относительный мольный расход питания
Кривая равновесия точек перегиба не имеет
Мольная доля дихлорэтана в паре, равновесном с жидкостью питания можно определить по диаграмме составленной по таблице равновесия между жидкостью и паром. Но для более точного определения используем интерполирования.
Определяем минимальное число флегмы по уравнению:
-
Рабочее число флегмы
-
уравнение рабочих линий
а) верхней (укрепляющей) части колонны:
б) нижней (исчерпывающей) части колонны:
-
Определение скорости пара и диаметра колонны
-
Средние концентрации жидкостей
-
а) в верхней части колонны:
б) в нижней части колонны:
Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий
а) в верхней части колонны:
б) в нижней части колонны:
Средние температуры пара определяются по диаграмме t-x,y, но для точного вычисления применим интерполяцию
Средние мольные массы и плотность пара
Средняя плотность пара в колонне:
Температура вверху колонны при
Температура в кубе-испарителе при
Принимаем среднюю плотность жидкости в колонне
-
Скорость пара в колонне
По данным каталога-справочника «Колонные аппараты» принимаем расстояние между тарелками h=300 мм. для ситчатых тарелок по графику находим С=0,032.
-
Объемный расход пара проходящего через колонну при средней температуре
Подставляем все данные в формулу объемного расхода пара проходящего через колонну
-
Диаметр колонны
По каталогу-справочнику «Колонные аппараты» берем D=1200 мм. Тогда скорость пара в колонне будет
-
Определение числа тарелок и высота колонны
-
Определение числа тарелок
-
Наносим на диаграмму Y-X рабочие линии верхней и нижней части колонны и находим число ступеней изменения концентрации
Рисунок 2-определение числа ступеней
Число ступеней
Число тарелок рассчитывается по формуле
Возьмем с запасом n=30
-
Высота тарельчатой колонны
h-расстояние между тарелками, принимается 0,3 м