- •Российский химико-технологический университет имени д. И. Менделеева. Кафедра процессов и аппаратов химической технологии. Пояснительная записка
- •Оглавление.
- •1.Введение.
- •2. Технологический расчет аппарата.
- •2.1. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число.
- •2.2. Расчёт основных физико-химических свойств разделяемой системы.
- •2.3. Скорость пара и диаметр колонны.
- •2.4. Высота насадки.
- •2.5. Гидравлическое сопротивление тарелок колонны.
- •3. Тепловой расчет.
- •4. Выбор материала аппаратуры
- •5. Расчет теплообменных аппаратов.
- •5.1. Подогреватель исходной смеси.
- •5.5. Расчёт кожухотрубного холодильника кубового остатка:
- •6. Выбор насосов.
- •Охлаждающая вода подается в дефлегматор и два холодильника.
- •10. Расчет тепловой изоляции колонны.
- •11. Толщина обечайки
- •12. Расчет толщины днища.
- •13. Подбор штуцеров.
- •14. Выбор точек контроля
- •15. Физико-химические данные:
- •Этиловый спирт – вода
- •17. Список используемой литературы
- •16. Заключение
- •Список использованной литературы.
Российский химико-технологический университет имени д. И. Менделеева. Кафедра процессов и аппаратов химической технологии. Пояснительная записка
к курсовому проекту по процессам и аппаратам на тему:
БИНАРНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ
Проектировал студент группы О – 44 Барыкин С.П.
« _____ » __________________ 2004 г.
Руководитель проекта Тарасова Т.А.
Проект защищен с оценкой ______________________________ ( __________ баллов)
_________________________
подпись преподавателя
Москва
2005
Оглавление.
1.1. Задание |
|
2. Технологический расчет аппарата. |
|
2.1. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. 2.2. Расчет основных физико-химческмх величин разделяемой системы |
|
2.3. Скорость пара и диаметр колонны |
|
2.4. Высота насадки |
|
2.5. Гидравлическое сопротивление насадки |
|
|
|
3. Тепловой расчет. |
|
4. Выбор материала аппаратуры |
|
5. Расчет теплообменных аппаратов. |
|
5.1. Подогреватель исходной смеси |
|
5.2. Дефлегматор |
|
5.3. Испаритель кубового остатка |
|
5.4. Холодильник дистиллята |
|
5.5. Холодильник кубового остатка |
|
6. Выбор насосов |
|
Насос для подачи исходной смеси из емкости в подогреватель.
7. Расчет трубопроводов.
|
|
8. Расчет емкостей
|
|
9. Расчет конденсатоотводчиков.
|
|
10. Расчет тепловой изоляции
|
|
11. Расчет толщины обечайки
|
|
12. Расчет толщины днища.
|
|
13. Подбор штуцеров.
|
|
14. Выбор точек контроля
|
|
15. Графики и физико-химические данные
|
|
16. Заключение
|
|
17. Список литературы |
|
|
|
1.Введение.
Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки),аналогичными используемым в процессе адсорбции. Поэтому методы подхода к расчету и проектированию ректификационных и адсорбционных установок имеют много общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации (различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны физические свойства фаз и коэффициент разделения, совместное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его расчет.
Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных закономерностей для расчета кинетических коэффициентов процесса ректификации. В наибольшее степени это относится к колоннам диаметром более 800 мм. с насадками и тарелками, широко применяемым в химических производствах. Большинство рекомендаций сводится к использованию для расчета ректификационных колонн кинетических зависимостей, полученных при исследовании абсорбционных процессов.
Рис.1. ПРИЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ:
емкость для исходной смеси;
2,9- насосы;
теплообменник подогреватель;
кипятильник;
ректификационная колонна;
дефлегматор;
холодильник дистиллята;
емкость для сбора дистиллята;
холодильник кубовой жидкости;
емкость для кубовой жидкости.
Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рис.1. исходную смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси Хf.
Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующемся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка Хw, т. е. обеднен легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава Хр, получаемой в дефлегматоре 6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения- дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную емкость 8.
Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость- продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в емкость 11.
Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят ( с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток ( обогащенный труднолетучим компонентом).