УО «Полоцький державний університет»
Кафедра хімічної техніки
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни: «ПАХТ»
на тему: «Ректифікаційна установка для розділення суміші бензол-ацетон»
Виконала
Спіріденок В.В.
Новополоцьк 2005
Зміст
Введення
. Матеріальний баланс
. Побудова рівноважної і робочої лінії (yx) і діаграми (tx, y)
. Визначення числа тарілок
. Визначення розмірів колони
. Гідравлічний розрахунок тарілок і тиску в кубі
. Тепловий баланс колони
. Розрахунок і підбір підігрівача сировини, дефлегматора і кип'ятильника
.1 Розрахунок і підбір підігрівача сировини
.2 Розрахунок і підбір конденсатора
.3 Розрахунок і підбір кип'ятильника
. Розрахунок і підбір насоса
Література
Введення
Ректифікація - спосіб розділення рідких сумішей, що складаються з декількох компонентів, на складові речовини або групи складових речовин в результаті противоточного взаємодії парової суміші і рідкої суміші. Заснована на багаторазовому випаровуванні рідини і конденсації її парів або на одноразовому випаровуванні суміші і багатоступінчастої конденсацією компонентів. Здійснюється в ректифікаційних колонах.
Цей процес має велике значення і розширене застосування. Застосовується в хімічній, нафтопереробній (для виділення рідких палив), промисловості, в кольоровій металургії (для розділення хлоридів різних металів), для поділу зріджених газів, для отримання спирту-ректифікату. В якості прикладів достатньо вказати на поділ природних вуглеводнів нафти і синтетичних вуглеводнів з метою отримання моторних палив, на виділення індивідуальних газів з їх сумішей шляхом попереднього зрідження і наступної ректифікації рідкої суміші.
1. Матеріальний баланс
Рівняння матеріального балансу складаємо на підставі завдання:
продуктивність:
концентрації НКК (% мас.):.
Матеріальний баланс по потокам:
(7.4 [1]),
де витрата сировини,;
витрата дистиляту,;
кубового залишку,.
Баланс по низькокипляча компоненту:
(7.5 [1]),
де - масова частка сировини,% мас.;
- масова частка НКК в дистилляте,% мас.;
- масова частка НКК в кубовому залишку,% мас.
0.45=(8500 -) 0.98 + 0,03? W
W=4740 кг/год
Д=8 500-W=3 760 кг/год
Переклад масових концентрації НКК в молярний.
Сировина (харчування):
Дистилят
Кубовий залишок
2. Побудова рівноважної і робочої лінії і діаграми
Експериментальні дані по концентрації НКК, залежно від температури суміші бензол-ацетон.
t, ?C80,178,376,472,869,666,764,362,460,759,658,856,1X05102030405060708090100y01424,34050,259,466,57379,586,393,2100
За даними будуємо діаграму - графік №1 і рівноважну лінію - графік №2.
Відносний молярний витрата харчування:
Визначаємо число флегми по рівнянню (7.10 [1]):
мольная частка бензолу в парі, рівноважному з рідиною харчування
(знаходимо за графіком №2).
Робоче флегмовое число:
(7.12 [1])
Рівняння робочих ліній:
а) верхньої (зміцнювальної) частини колони:
(стор. 352 [1])
Це рівняння характеризує пряму лінію
б) нижньої (вичерпної) частини колони
(стор. 352 [1])
3. Визначення числа тарілок
Розрахунок теоретичного числа тарілок проводимо графічно: на графіку №1 будуємо ламану лінію, знаходимо необхідне число ступенів зміни концентрації. У верхній частині колони воно складає 29 + 2=31, а в нижній - 6 + 2=8
Кількість дійсних тарілок розраховується за рівнянню (7.19 [1])
,
де - число ступенів зміни концентрації теоретичне, - середній ККД тарілок.
Для визначення середнього ККД тарілок знаходимо коефіцієнт відносної летючості поділюваних компонентів.
, (стор. 356 [1]),
де Рб ??- тиск насичених парів бензолу, мм. рт. ст.,
Ра- тиск насичених парів ацетону, мм. рт. ст.
Знаходимо тиск насичених парів при середній температурі колони (56,7 + 63,7 + 78...
