71005

Расчет ректификационной установки для разделения смеси 50%(масс.) бензола и 50% (масс.) диэтилового эфира

Курсовая

Физика

Рассчитать ректификационную установку для разделения смеси 50%(масс.) бензола и 50% (масс.) диэтилового эфира. Конечная концентрация эфира 94%(масс.), в кубовом остатке содержится 98%(масс.) бензола. Расход исходной смеси 6т/час.

Русский

2014-10-31

174.64 KB

7 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Физика и технология материалов и компонентов электронной техники

                                                                   Заведующий     кафедрой

                                                                                    _____________ Воротынцев В. М.

                                                          (подпись)

                                                                                      «______»_________________20011 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

                                                                             РУКОВОДИТЕЛЬ

                                                                               _____________                   Епифанова В. С.

                                                                                             (подпись)                            (фамилия, и., о.)

                                                                                                                                                        (дата)

                                            СТУДЕНТ

                                                                               _____________                 Смыслова Т.С.

                                                                                             (подпись)                            (фамилия, и., о.)

                                                                                                                                                        

                                                                                    (дата)                      08-БИО      

                                                                                                                        (группа) 

                                                                               Проект защищен                                  (дата)

                                                                               С оценкой ____________________________

                                                                                   Зачетная  книжка  № _______080257_____

                                                                                         НОРМОКОНТРОЛЕР

                                                                               _____________                   _______________

                                                                                             (подпись)                            (фамилия, и., о.)

                                                                                                                                                        (дата)

2011г.

Изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Лист

Разраб.

Проверил

Н. контр.

Утв.

Смыслова Т.С

ЕпифановаВ.С..

Листов

Лит.

2

Кафедра «Физика материалов и компонентов  электронной техники»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Задание на проектирование

Рассчитать ректификационную установку для разделения смеси 50%(масс.) бензола и 50% (масс.) диэтилового эфира. Конечная концентрация эфира 94%(масс.), в кубовом остатке содержится 98%(масс.) бензола. Расход исходной смеси 6т/час. Исходная смесь нагревается до температуры кипения. Греющий пар имеет давление Ризб. = 2кгс/см2.

 

Изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Лист

Разраб.

Проверил

Н. контр.

Утв.

Смыслова Т.С

ЕпифановаВ.С..

Листов

Лит.

2

Кафедра «Физика материалов и компонентов  электронной техники»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Содержание

  1.  Введение
  2.  Схема ректификационной установки
  3.  Материальный баланс
  4.  Определение скорости пара и диаметра колонны
  5.  Гидравлический расчет тарелок
  6.  Определение числа тарелок и высоты колонны
  7.  Тепловой расчет установки
  8.  Вывод
  9.  Список использованных источников

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Введение

Ректификация — массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции. Поэтому методы подход к расчету и проектированию ректификационных и абсорбционных установок имею много общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации (различие соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны физические свойства фаз и коэффициент распределения, совместное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его расчет.

     Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных закономерностей для расчета кинетических коэффициентов процесса ректификации. В наибольшей 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 (в приведенных в данной главе примерах в основном использованы эти рекомендации).

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, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка хW , т. е. обеднен легколетучим компонентом. В результате массообмена с жидкостью

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

пар обогащается 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. 

        Рис. 1 Принципиальная схема ректификационной установки:

  1. емкость для исходной смеси; 2, 9- насосы;  3- теплообменник-подогреватель; 

4 - кипятильник;  5- ректификационная колонна;  6- дефлегматор;  7- холодильник дистиллята;  8- ёмкость для сбора дистиллята;  10- холодильник кубовой жидкости;  11- ёмкость для  кубовой жидкости

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).

Расчет ректификационной колонны сводится к определению ее основных геометрических размеров - диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который, в свою очередь, зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также от типа насадки.

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Расчет тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия

Большое разнообразие тарельчатых контактных устройств затрудняет выбор оптимальной конструкции тарелки. При этом наряду с общими требованиями (высокая интенсивность единицы объема аппарата, его стоимость и др.) ряд требований может определяться спецификой производства: большим интервалом устойчивой работы при изменении нагрузок по фазам, способностью тарелок работать в среде загрязненных жидкостей, возможностью защиты от коррозии и т.п. Зачастую эти качества становятся превалирующими, определяющими пригодность той или иной конструкции для использования в каждом конкретном процессе.

Размеры тарельчатой колонный (диаметр и высота) обусловлены нагрузками по пару и жидкости, типом контактного устройства (тарелки), физическими свойствами взаимодействующих фаз.

Ректификацию жидкостей, не содержащих взвешенных частиц и не инкрустирующих, при атмосферном давлении в аппаратах большой производительности часто осуществляют на ситчатых переточных тарелках.

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Материальный баланс.

Обозначим массовый расход дистиллята через GD кг/ч, кубового остатка

через GW кг/ч.

Из уравнений материального баланса (7.4) и (7.5)

GF = GD + GW;

GFxF = GDxD + GWxW:

 GD + GW  = 6000;

GD ∙ 0,94 + GW ∙ 0,02 = 6000 ∙ 0,5

Находим GD = 3130,43 кг/ч, GW = 2869,57 кг/ч.

Для дальнейших расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в мольных долях( в соответствии с табл. 6.2).

Питание:

xF  =/Mд/[ F/Mд + 100 -  F/Mб] = 50/74/[50/74 + 50/78] = 0,513.
Дистиллят:

xD  =D/Mд/[ D/Mд + 100 -  D/Mб] = 94/74/[94/74 +6/78] = 0,943.

Кубовый остаток:

xW  =W/Mд/[ W/Mд + 100 -  W/Mб] = 2/74/[2/74 + 98/78] = 0,021.

Относительный мольный расход питания:

 F = xDxW/xFxW = 0,943 – 0,021/ 0,513 – 0,021 = 1,874.

Строим кривую равновесия (рис.2): 

                                                                          табл. 1

 

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

          Определяем минимальное число флегмы по уравнению (7.10)

          Rмин = xDyF*/ yF*xF = 0,943 – 0,82/ 0,82 – 0,513 = 0,4,

где yF* = 0,4 – мольную долю диэтилового эфира в паре, равновесном  с жидкостью питания, определяем по диаграмме y* – х.

           Рабочее число флегмы по уравнению (7.12):

           R = 1,3Rмин + 0,3 = 1,3 ·0,4 + 0,3 = 0,82.

           Уравнение рабочих линий:

           а) верхней (укрепляющей) части колонны

           y = x + xD/R+1 = х + 0,943/1,82

 y = 0,45x + 0,518;

           б) нижней (исчерпывающей) части колонны

           y = R + F/(R +1)x – F – 1/(R + 1)xW = x – ·0,021. [1]

 y = 1,48x – 0,01.

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение скорости пара и диаметра колонны.

Средние концентрации жидкости:

а) в верхней части колонны

xCP = (xF + xD)/2 = (0,513 + 0,943)/2 = 0,728;

               б) в нижней части колонны

               xCP = (xF + xW)/2 = (0,513 + 0,021)/2 = 0,267

               Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий:

               а) в верхней части колонны

               yCP = 0,45 xCP + 0,518 = 0,45·0,728 + 0,518 = 0,846;

б) в нижней части колонны

yCP = 1,48 xCP – 0,01 = 1,48·0,267 – 0,01 = 0,385.

Строим диаграмму tx,y по данным табл.1

Средние температуры пара определяем по диаграмме tx,y (рис.3):

а) при yCP = 0,846   tCP = 470C

б) при yCP = 0,385  t’’CP = 68,50C.

Средние мольные массы и плотности пара:

а) MCP = 0,846·74 + 0,154·78 = 74,62кг/моль;

ρ’CP = MCPTo/22,4TCP = 74,62·273/22,4·320 = 2,84кг/м3;

б) M’’CP = 0,385·74 + 0,615·78 = 76,46кг/моль;

ρ’’CP = M’’CPTo/22,4T’’CP = 76,46·273/22,4·341,5 = 2,73 кг/м3;

Средняя плотность пара в колонне:

ρП = (ρ’CP + ρ’’CP)/2 = (2,84 + 2,73)/2 = 2,785кг/м3.

Температура вверху колонны при xD = 0,943 равняется 36,50С, а в

кубе – испарителе при xW = 0,021 она равна 770С (рис. 3).

               Плотность жидкого диэтилового эфира при 36,50С ρд. = 690кг/м3, а жидкого бензола при 770С ρб. = 820кг/м3[5]

               Принимаем среднюю плотность жидкости в колонне

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

ρж = (690 + 820)/2 = 755кг/м3.

Определяем скорость пара по уравнению (7.17)

ω = С

По данным каталога – справочника «Колонные аппараты» принимаем расстояние между тарелками h = 300мм. Для ситчатых тарелок по графику (рис. 7.2) [1] находим С = 0,032.

Скорость пара по уравнению (7.17a):

ω = С = 0,032∙ = 0,53см/с

Объемный расход походящего через колонну пара при средней температуре в колонне tCP = (47 + 68,5)/2 = 57,750C

V = GD(R +1)22,4TCBp0/MDT0∙3600p =

= 3130,43(0,82 + 1)∙22,4 ∙ 331 ∙1,033/71,6∙273∙3600∙1 = 0,6м3/с,

где MD – мольная масса дистиллята, равная

                       MD = 0,943 ∙ 74 + 0,057 ∙ 78 = 74,23кг/моль.

Диаметр колонны:

D = =  = 1,2м.

По каталогу – справочнику «Колонные аппараты» берем D = 1200мм, тогда скорость пара в колонне будет:

ω = V/0,785∙D2 = 0,6/0,785∙1,22 = 0,53м/с. [1]

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Гидравлический расчет тарелок.

Принимаем следующие размеры ситчатой тарелки: диаметр

отверстий d0 = 4мм, высота сливной перегородки hп = 40мм. Свободное сечение тарелки 11,1% от общей площади тарелки. Площадь, занимаемая двумя сегментными переливными стаканами, составляет 20% от  общей площади тарелки.

Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелки в верхней и в нижней части колонны по уравнению (1.60):

 ∆р = ∆рсух + ∆рσ + ∆рпж.

а) Верхняя часть колонны.

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки:

∆рсух = ξω02ρп/2 = 1,45 ∙52 ∙ 2,84/2 = 51,5Па,

где ξ = 1,45 – коэффициент сопротивления неорошаемых ситчатых тарелок со свободным сечением 11 – 25%;

ω0 = 0,53/0,11 = 5м/с – скорость пара в отверстиях тарелки.

Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:

∆рσ = 4σ/d0 = 4 ∙ 15,37 ∙ 10-3/0,004 = 15,37Па,

Где σ = 15,37∙10-3Н/м – поверхностное натяжение жидкости при средней температуре в верхней части колонны 470С[6]; d0 = 0,004м – диаметр отверстий тарелки. Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке:

∆рпж = 1,3hпжρпжgk,

Высота парожидкостного слоя:

  hпж = hп + ∆h

Величину ∆h – высоту слоя над сливной перегородкой рассчитываем по формуле:

  ∆h = (Vж/1,85Пk)2/3,

где Vж – объемный расход жидкости, м3/с; П – периметр сливной перегородки, м; k = ρпжж – отношение плотности парожидкостного слоя (пены) к плотности жидкости, принимаемое приближенно равным 0,5.

Объемный расход жидкости в верхней части колонны:

Vж =  GDRMCP/MDρж = 3130,43 ∙ 0,82 ∙ 75,01/3600 ∙ 71,6 ∙ 755 = 0,00099м3/с,

где MCP = 0,728 ∙ 74 + 0,272 ∙ 78 = 75, 01 – средняя мольная масса жидкости, кг/кмоль.

Периметр сливной перегородки П находим, решая систему уравнений:

(П/2)2 + (R - b)2 = R2;

0,1πR2 = 2/3Пb,

где R = 0,6м – радиус тарелки; 2/3Пb – приближенное значение площади сегмента.

Решение дат: П = 1,32м; b = 0,289м. Находим ∆h:

h = (0,0099/1,85∙1,32∙0,5)2/3 = 0,00867м.

hпж = hп + ∆h = 0,04 + 0,00867 = 0,04867м.

Сопротивление парожидкостного слоя:

∆рпж = 1,3hпжρпжgk = 1,3∙0,04867∙0,5∙755∙9,81 = 234,3Па.

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней сачти колонны:

∆р’ = ∆ рсух + ∆рσ + ∆рпж = 51,5 +15,37 + 234,3 = 301Па.

б) Нижняя часть колонны:

∆рсух = 1,45∙52∙2,73/2 = 49,5Па;

∆рσ = 4∙20,5∙10-3/0,004 = 20,5Па

(20,5∙10-3Н/м – поверхностное натяжение жидкости при температуре 68,50С);

Vж =  (GDR/MD + GF/MF) MCP/ρж = (3130,43∙1,82/71,6 + 6000/75,9)76,9/3600∙755 =

= 0,0045м3/с.

(MF = 0,513∙74 + 0,487∙78 = 75,9кг/кмоль; MCP = 0,267∙74 + 0,733∙78 =

= 76,9кг/кмоль);

h = (0,0045/1,85∙1,32∙0,5)2/3 = 0,0238м.

hпж =0,04 + 0,0238 = 0,0638м;

∆рпж = 1,3∙0,0638∙0,5∙755∙9,81 = 307Па.

Общее гидравлическое сопротивление тарелки  в нижней части колонны:

∆р’’ = 49,5 + 20,5 + 307 = 377Па.

Проверим,  работы тарелок условие

h > 1,8∆р/ρж g.

Для тарелок нижней части колонны, у которых гидравлическое сопротивление ∆р больше, чем у тарелок верхней части:

1,8∆р”/ρжg =1,8∙377/755∙9,81 = 0,092м.

Следовательно, вышеуказанное условие соблюдается.

Проверим равномерность работы тарелок – рассчитаем минимальную скорость пара в отверстиях ω0мин, достаточную для того, чтобы ситчатая тарелка работала всеми отверстиями:

ω0мин = 0,67  = 0,67 =

= 4,91м/с.

Рассчитанная скорость ω0мин = 5м/с; следовательно, тарелки будут работать всеми отверстиями.

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение числа тарелок и высоты колонны.

а) Наносим на диаграмму yx рабочие линии верхней и нижней части колонны (рис. 2) и находим число ступеней изменения концентрации nт. В верхней части колонны nт ≈ 3, в нижней части nт ≈ 5, всего 8 ступеней.

Число тарелок рассчитываем по уравнению (7.19): n = nт /η.

Для определения среднего к.п.д. тарелок η находим коэффициент относительной летучести разделяемых компонентов α = Рдб и динамический коэффициент вязкости исходной смеси μ пир средней температуре в колонне, равной 600С.

При этой температуре давление насыщенного пара диэтилового эфира Рд = 1725мм рт.ст., бензола Рб = 392мм рт.ст. (табл. 1), откуда

Α = 1725/392 = 4,4.

Динамический коэффициент вязкости диэтилового эфира при 600С равен 0,166 сП, бензола 0,39сП. Принимаем динамический коэффициент исходной смеси μ = 0,278сП = 0,278∙10-3Па∙с

Тогда αμ = 4,4 ∙0,278 = 1,22

По графику (рис. 7.4) [1] находим η = 0,47. Длина пути жидкости на -тарелке (рис. 7.18) [1]

l = D – 2b = 1,2 – 2∙0,289 = 0,642м.

 

Для сравнения рассчитаем средний к.п.д. тарелки η0 по критериальной формуле, полученной путем статической обработки многочисленных опытных данных для ситчатых тарелок:

   η0 = 0,068К10,1∙К20,115.

В этой формуле безразмерные комплексы:

К1 = Reп/SCBPrж∙μпж = ωhпρп/SСВμп ∙ μжжDж ∙ μпп =  ωhпρп/SСВ ρжDж;

К2 = Reп/WePrж∙νпж = ωhпσ/νп ρжω2 ∙νжνп /hжDжνж = σ/ωρжDж;

Где ω – скорость пара в колонне, м/с; SCBотносительная площадь свободного сечения тарелки; hп – высота сливной перегородки, м; ρп и ρж – плотность пара и жидкости, кг/м3; Dж – коэффициент диффузии легколетучего компонента в исходной смеси, определяемый по формуле:

Dж = 7,4∙10-12∙ (βμ)0,5Т/μжν0, 6, м/с;

σ – поверхностное натяжение жидкости питания, Н/м.

Физико – химические константы отнесены к средней температуре в колонне. Предварительно рассчитаем коэффициент диффузии Dж:

Dж = 7,4∙10-12 ∙ 1∙ 75,90,5 ∙ 333/ 0,287 ∙ 0,550,6 = 1,1∙10-9м2/с.

Безразмерные комплексы:

К1 = 0,55 ∙ 0,04 ∙ 2,785/ 0,11 ∙ 755 ∙ 1,1∙10-9 = 6,9 ∙ 103

К2 = 18 ∙ 10-3/ 0,55 ∙ 755 ∙ 1,1∙10-9 = 3,9 ∙ 104

Средний  к.п.д. тарелки:

η0 = 0,068(6,9 ∙ 103)0,1(3,9 ∙ 104)0,115 = 0,53,

что близко к найденному значению ηl.

Число тарелок:

В верхней части колонны

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

n’ = nT/ ηl = 3/0,47 = 7;

в нижней части колонны

n’’ = n’’T/ ηl = 5/0,47 = 11;

Общее число тарелок  n = 18, с запасом n = 20, из них в верхней части колонны 8 и в нижней части 12 тарелок.

Высота тарельчатой части колонны:

  НТ = (n – 1)h = (20 – 1)∙0,3 = 6,3м.

Общее гидравлическое сопротивление тарелок:

Δp=Δp’nB +Δp’’nН = 301∙8 + 377∙12 = 6932Па ≈ 0,07кгс/см2. [1]

 

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Тепловой расчет установки

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре –

конденсаторе, находим по уравнению (7.15):

 Qд = GD(1 + R)rD = 3130,43/3600 ∙ (1 + 0,82) ∙ 326∙ 103 = 555556,5Вт.

Здесь rD = Drд + (1 – D)rб = 0,94 ∙ 346,5∙103 + (1 – 0,94) ∙ 422,15 = 326∙103Дж/кг.

где rд и rб – удельные теплоты конденсации диэтилового эфира и бензола.

Расход теплоты, получаемой в кубе – испарителе от греющего пара, находим по уравнению (7.14):

 QK = Qд + GDcDtD + GWcWtWGFcFtF + Qпот. =

= 1,03(555556,5 + 3130,43/3600∙ 0,53∙ 4190∙36,5 + 2869,57/3600 ∙ 0,46 ∙ 4190 ∙ 77 – 6000/3600 ∙ 0,485 ∙ 4190 ∙ 48) = 599218,3Вт.

Здесь тепловые потери Qпот приняты в размере 3% от полезно затрачиваемой теплоты; удельные теплоемкости взяты соответственно при  tD =

= 36,50С, tW = 770С, tF = 480С; Температура кипения исходной смеси tF = 480С определена по рис. 3.

Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:

Q = 1,05GFcF(tFtнач) = 1,05∙ 6000/3600 ∙ 0,47 ∙ 4190 ∙ 30 =103388,25Вт,

Здесь тепловые потери приняты в размере 5%, удельная теплоемкость исходной смеси cF = (0,5 ∙ 0,525 + 0,5 ∙ 0,415) = 0,47 Дж/(кг∙К) взята при средней  температуре (48+18)/2 = 330С.

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:

 Q = GDcD(tDtкон) = 3130,43/3600 ∙ 0,52 ∙ 11,5 ∙ 4190 = 21788Вт,

где удельная теплоемкость дистиллята cD = 0,52∙4190 Дж/(кг∙К) взята при средней температуре (36,5 + 25)/2 = 310С.

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:

 Q = GWcW(tWtкон) = 2869,57/3600 ∙ 0,43 ∙ 4190 ∙ 52 = 74679,3Вт,

где удельная теплоемкость кубового остатка cW = 0,43∙4190Дж/(кг∙К) взята при средней температуре (77 + 25)/2 = 510С.

Расход греющего пара, имеющего давление рабс. = 2кгс/см2 и влажность 5%:

а) в кубе – испарителе

 Gг.п. = Qk/r г.п.x = 599218,3/(2141 ∙ 103∙0,95) = 0,295кг/с

где r г.п = 2141 103Дж/кг – удельная теплота конденсации греющего пара;

б) в подогревателе исходной смеси

 Gг.п. = QF/r г.п.x = 103388,25/2141 ∙ 103∙0,95 = 0,051кг/с

Всего: 0,295 + 0,051 = 0,346кг/с или 1,25т/ч.

Расход охлаждающей воды при нагреве её на 200С:

а) в дефлегматоре

 VB = QДВ(tконtначВ = 555556,5/ 4190 ∙ 20 ∙1000 = 0,0067м3/с;

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

б) в водяном холодильнике дистиллята

 VB = 21788/ 4190 ∙ 20 ∙ 1000 = 0,00026м3

в) в водяном холодильнике кубового остатка

 VB =74679,3/4190 ∙ 20 ∙ 1000 = 0,00089м3/с.

Всего: 0,0079м3/с или 28,3м3/ч. [1]

 

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Вывод

В данном курсовом проекте произведен расчет ректификационной установки для разделения смеси 50%(масс.) бензола и 50% (масс.) диэтилового эфира. Установлен наиболее подходящий вариант ректификационной колонны.

Поставленная задача решается применение тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия.  На основе материального расчета рассчитаны материальные потоки в колонне и определен диаметр ректификационной колонны – 1200 мм. Найдено флегмовое число R = 0,82. Рассчитано действительное число тарелок: 8 в верхней и 12 в нижней части колонны. Определен расход охлаждающей воды и греющего пара.

Но наиболее полно оптимизировать весь технологический процесс можно, если рассматривать отдельные его стадии не отдельно друг от друга, а считая их единым целым. В результате, сложность вычислений заметно усложняется, но применение ЭВМ позволяет и в этом случае оптимизировать технологический процесс.

 

  1.  

Изм

Лист

 Докум.

Подпись

Дата

Лист

Список использованных источников

  1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - М.: ООО ИД «Альянс», 2005. – 576 с.
  2. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по               проектированию под ред. Ю.И. Дытнерского. -М.: ООО ИД «Альянс», 2007 – 496 с.
  3. Каталог – справочник «Колонные аппараты». Л. И. Коробчанская, А. К. Линтварев, А. Л. Марченко, А. А. Коваленко (УкрНИИхиммаш … Издание 2-е, переработанное и дополненное Л. :1970. - 752 с.
  4. Краткий справочник химика под общей редакцией члена-корр. АН СССР Б.В. Некрасова. – М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1956 – 560 с.
  5.  Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей./ Под ред. Н.Б. Варгафтика. 2-е изд. пер. и доп. – М.: Наука, 1972. 720 с.
  6.  Теплопроводность жидкостей и газов: Справочные данные/ Н.Б. Варгафтик, Л.П. Филиппов, А.А.Тарзиманов, Е.Е. Тоцкий. – М.: Изд-во стандартов. 1978. 471 с.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17170. Ms Excel. Розв’язання задач: «Діяльність фірми в Україні», «Табулювання функції та обчислення площі» 140.5 KB
  Практична робота №15 Тема: Ms Excel. Розвязання задач: Діяльність фірми в Україні Табулювання функції та обчислення площі.. Мета: Уміти користуватися діапазонами клітинок та стандартними статистичними функціями наносити дані на географічну карту вилучати вставл...
17171. Ms Excel. Організація розгалужень та ітерацій. Метод добирання параметра. Розв’язання задач «Нарахування зарплатні», «Розв’язання нелінійного рівняння» 259 KB
  Практична робота №16 Тема: Ms Excel. Організація розгалужень та ітерацій. Метод добирання параметра. Розвязання задач Нарахування зарплатні Розвязання нелінійного рівняння. Мета: Уміти використовувати логічну функцію ЯКЩО ЕСЛИ IF та абсолютні адреси клітинок д...
17172. Ms Excel. Задачі апроксимації і прогнозування даних. Метод найменших квадратів. Елементи регресійного аналізу. Побудова ліній тренду на діаграмах 82 KB
  Практична робота №17 Тема: Ms Excel. Задачі апроксимації і прогнозування даних. Метод найменших квадратів. Елементи регресійного аналізу. Побудова ліній тренду на діаграмах. Мета: Уміти використовувати математичні функції для роботи з масивами даних і статистичні функці
17173. Ms Excel. Інструменти Пошук розв’язку. Таблиця підстановки 165.5 KB
  Практична робота №18 Тема: Ms Excel. Інструменти Пошук розвязку. Таблиця підстановки. Мета: Вміти користуватися інструментами Пошук розв'язку і Таблиця підстановки для аналізу підприємницької діяльності і прийняття рішень. Обладнання: ПЕОМ. Табличний процесор MS Excel....
17174. Ms Excel. Інструменти Сценарій і Зведена таблиця 298.5 KB
  Практична робота №19 Тема: Ms Excel. Інструменти Сценарій і Зведена таблиця. Мета: Вміти будувати сценарії і зведені таблиці для аналізу підприємницької діяльності й прийняття рішень. Обладнання: ПЕОМ. Табличний процесор MS Excel. Хід виконання Правила ТБ Індив...
17176. ОБОБЩАЮЩИЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 62 KB
  ТЕМА. ОБОБЩАЮЩИЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ Обобщающие статистические показатели отражают количественную сторону изучаемой совокупности общественных явлений представляют собой их величину выраженную соответствующей единицей измерения. Эти статистические ве...
17177. Выборочное исследование. Понятие о выборочном методе 178 KB
  Выборочное исследование. Понятие о выборочном методе. Выборочное наблюдение это такое несплошное наблюдение при котором отбор подлежащих исследованию единиц совокупности осуществляется случайно отобранная часть подвергается исследованию после чего результа
17178. ИНДЕКСЫ. ПОНЯТИЕ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 180 KB
  ИНДЕКСЫ. ПОНЯТИЕ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ Индекс относительная величина количественно характеризующая динамику совокупности состоящую непосредственно из несоизмеримых величин. Индексы подразделяются на количественные и качественные в зависимости от вели...