Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне державне автономне освітня установа Вищої професійної освіти
Уральський федеральний університет імені першого Президента Росії Б.М. Єльцина
Кафедра хімії
Проект ректифікаційної установки для поділу бінарної суміші вода - оцтова кислота
Курсовий проект
Зміст
Завдання на проектування
Введення
1. Технологічна схема і її опис
2. Підбір конструкційного матеріалу
3. Технологічний розрахунок колони
3.1 Матеріальний баланс і вибір флегмового числа
3.2 Визначення швидкості пара і діаметра колони
3.3 Розрахунок колпачковой тарілки. Гідравлічний розрахунок тарілок
3.4 Визначення числа тарілок і висоти колони
3.5 Тепловий баланс колони
4. Механічний розрахунок
4.1 Розрахунок товщини обичайки, днища і кришки
4.2 Розрахунок діаметрів штуцерів
4.3 Розрахунок ваги і висоти апарату
4.3.1 Розрахунок висоти апарату
4.3.2 Розрахунок ваги апарату
4.4 Розрахунок стінки циліндричної опори і катета зварного шва
4.5 Розрахунок теплової ізоляції
5. Холодильник дистиляту
5.1 Технологічний розрахунок
4.6 Гідравлічний опір кожухотрубчасті теплообмінників
4.7 Розрахунок штуцерів
Висновок
Додаток
Список літератури
Завдання на проектування
Виконати проект ректифікаційної установки безперервної дії для розділення бінарної суміші вода - оцтова кислота. Тип колони - тарілчаста колпачковая. Колона працює під атмосферним тиском. Вихідна суміш, що містить 40% (мас.) Низькокиплячого компонента, має температуру 20 o Cи перед подачею в колону підігрівається в кожухотрубчасті теплообмінників до температури кипіння. Тиск гріє, пара Р=0,3 МПа. Витрата вихідної суміші GF=3,5 кг/с. Зміст низькокиплячого компонента в дистилляте 96%, в кубовою залишку 3%. У дефлегматоре пари конденсуються повністю. Продукти охолоджуються в холодильнику до температури 25 o C. Початкову температуру охолоджуючої води прийняти 20 o C.
Виконати детальний розрахунок ректифікаційної колони і холодильника дистиляту. Виконати креслення ректифікаційної колони і теплообмінника.
Введення
Ректифікація (від лат. rectus - прямий, простий і facio-роблю), поділ багатокомпонентних рідких сумішей на окремі компоненти шляхом двостороннього масообміну і теплообміну між нерівновагими рідкої і парової фазами, що мають різну температуру і рухомими протилежно один одному. Ректифікація полягає в протівоточном взаємодії пари, що утворюються при перегонці, з рідиною, що виходить при конденсації парів.
Поділ здійснюється зазвичай в колонах апаратах при багаторазовому або безперервному контакті фаз. При кожному контакті з рідини випаровується переважно низькокиплячі компонент, яким збагачуються пари, а з парової конденсуються переважно висококиплячий компонент, що переходить у рідину. У результаті обміну компонентами між фазами, в кінцевому рахунку, пари являють собою майже чистий низькокиплячі компонент. Ці пари, що виходять з верхньої частини колони, після їх конденсації в окремому апараті дають дистилят (верхній продукт) і флегму - рідина, що повертає для зрошення колони та взаємодії з піднімаються в колоні парами. Знизу віддаляється рідина, що є майже чистий висококиплячий компонент - кубовий залишок (нижній продукт). Частина залишку випаровують в нижній частині колони для отримання висхідного потоку пари.
За способом проведення розрізняють безперервну і періодичну ректифікацію. У першому випадку суміш, що розділяється безперервно подається в колону ректифікації і з колони безперервно відводиться в дві і більше число фракцій, збагачених одними компонентами і збіднених іншими. При періодичної ректифікації вихідна рідка суміш одноразово завантажується в куб колони, ємність якого відповідає бажаної продуктивності. Операція триває до повної переробки спочатку завантаженої суміші.
У промисловості для проведення процесу ректифікації використовують два типи колон:
· тарілчасті, в яких контактні пристрої ви...
