ЗМІСТ
ВСТУП
Технологічна СХЕМА УСТАНОВКИ ТА ЇЇ ОПИС
Технологічна РОЗРАХУНОК АПАРАТІВ
.1 Матеріальний баланс колони і робоче флегмовое число
.2 Середні масові витрати по рідини для верхньої і нижньої частин колони
.3 Об'ємні витрати пари і рідини
.4 Гідравлічний розрахунок колони
.5 Коефіцієнти дифузії
.6 Ефективність тарілок
.7 Тепловий розрахунок установки
.8 Розрахунок штуцерів
Висновок
Література
ВСТУП
Ректифікація - масообмінних процес, який здійснюється в більшості випадків в протиточних колонних апаратах з контактними елементами (насадки, тарілки), аналогічними використовуваним в процесі абсорбції. Тому методи підходу до розрахунку і проектування ректифікаційних і абсорбційних установок мають багато спільного. Проте ряд особливостей процесу ректифікації (різне співвідношення навантажень по рідини і пару в нижній і верхній частинах колони, змінні по висоті колони фізичні властивості фаз і коефіцієнт розподілу, спільне перебіг процесів масо-і теплопереносу) ускладнює його розрахунок.
Одна зі складностей полягає у відсутності узагальнених закономірностей для розрахунку кінетичних коефіцієнтів процесу ректифікації. Найбільшою мірою це ставитися до колон діаметром більше 800 мм з насадками і тарілками, широко застосовуються у хімічних виробництвах. Більшість рекомендацій зводиться до використання для розрахунку ректифікаційних колон кінетичних залежностей, отриманих при дослідженні абсорбційних процесів.
Ректифікація відома з початку дев'ятнадцятого століття, як один з найважливіших технологічних процесів головним чином спиртової та нафтової промисловості. В даний час ректифікацію все ширше застосовують в самих різних областях хімічної технології, де виділення компонентів у чистому вигляді має дуже важливе значення (в похідних органічного синтезу, ізотопів, напівпровідників і різних інших речовин високої чистоти).
1. Технологічна схема установки і її опис
Рис. 1 Принципова схема ректифікаційної установки:
- ємність для вихідної суміші; 2,9 - насоси; 3 - теплообмінник-підігрівач; 4 - кип'ятильник; 5 - колона ректифікації; 6 - дефлегматор; 7 - холодильник дистиляту; 8 - ємність для збору дистиляту; 10 - холодильник кубової рідини; 11 - ємність для кубової рідини
Вихідну суміш з проміжної ємності 1 відцентровим насосом 2 подають в теплообмінник 3, де вона підігрівається до температури кипіння. Нагріта суміш надходить на поділ в колону ректифікації 5 на тарілку харчування, де склад рідини дорівнює складу вихідної суміші xF.
Стікаючи вниз по колоні, рідина взаємодіє з піднімається вгору парою, що утворюється при кипінні кубовою рідини в кип'ятильник 4. Початковий склад пара приблизно дорівнює складу кубового залишку xW, тобто збіднений легколетучим компонентом. У результаті масообміну з рідиною пар збагачується легколетучим компонентом. Для більш повного збагачення верхню частину колони зрошують відповідно до заданого флегмового числа рідиною (флегмою) складу xP, яку за дефлегматоре 6 шляхом конденсації пара, виходить із колони. Частина конденсату виводиться з дефлегматора у вигляді готового продукту поділу - дистиляту, який охолоджується в теплообміннику 7 і направляється в ємність 8.
З кубової частини насосом 9 безупинно виводиться кубова рідина - продукт, збагачений труднолетучим компонентом, який охолоджується в теплообміннику 10 і прямує в ємність 11.
Таким чином, в ректифікаційної колоні здійснюється безперервний нерівноважний процес поділу вихідної бінарної суміші на дистилят (з високим вмістом легколетучего компонента) і кубовий залишок (збагачений труднолетучим компонентом)
. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК АПАРАТІВ
ректифікаційної колона рідина теплової
Спроектувати ректификационную установку для розділення суміші: метиловий спирт - етиловий спирт.
Вихідні дані:
Кількість вихідної суміші:=10 т/год;
Склад вихідної суміші: xF=50% (мас.);
Склад кубового залишку: xW=6% (мас.);
Склад дистиляту: xP=93% (мас.);
Вид контактних пристроїв: провальні тарілки
Тиск в колоні: 1 ата
Тиск гріє, пара: 5 ата
2.1 Матеріальний баланс колони і робоче флегмовое число
Перерахунок масових часток в молярний.
;
Де МА і МВ - молярний маси низькокиплячого і висококиплячих компонентів, відповідно, кг/кмоль.
;
Молекулярна маса вихідної суміші дорівнює:...
