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

5 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

73326. Правописание приставок на з-, с 195.2 KB
  Правописание какой части слова мы сейчас изучаем В самом слове приставка тоже есть приставка как объяснить ее написание присоединение. В раздаточном: Какие приставки живут в этих домах Что общего
73328. Додавання і віднімання дробів з різними знаменниками 1.06 MB
  Познайомитися з правилом додавання і віднімання звичайних дробів з різними знаменниками, формувати навички застосування правила при вирішенні типових вправ ; удосконалювати вміння приводити дроби до НСЗ, скорочувати їх, виділяти цілу частину з неправильного дробу;
73330. Урок з математики з елементами українознавства. Розв’язування рівнянь 75.5 KB
  Тема уроку: Розв’язування рівнянь. Мета уроку: Навчальна: узагальнити і закріпити знання учнів про рівняння; Вдосконалювати вміння і навики розв’язувати рівняння на основі залежностей між компонентами арифметичних дій; Розвивальна: Розвивати обчислювальні навики; Розвивати логічне мислення уважність та спостережливість пізнавальний інтерес; Виховна: виховувати почуття любові до України до рідної мови;виховувати інтерес до предмета; Виховувати працелюбність наполегливість...
73331. Повторення складу чисел 5 і 6. Складання рівностей за малюнками. Обчислення значень виразів, що містять додавання, за допомогою предметних малюнків 279.77 KB
  Мета: повторити всі варіанти складу чисел 5 і 6; вправляти у складанні прикладів за малюнками, у розпізнаванні геометричних фігур; вдосконалювати обчислювальні навички; розвивати мислення, навички каліграфічного письма; виховувати старанність.
73333. Створення нумерованих та маркованих списків. Настроювання параметрів сторінок. Створення колонтитулів 860.57 KB
  Мета уроку: сформувати поняття: нумерований і маркований списки; колонтитули; розглянути: способи створення нумерованих маркованих та багаторівневих списків; особливості настроювання параметрів сторінок; формувати вміння: створювати нумеровані й марковані списки; створювати колонтитули; застосовувати набуті знання на практиці; розвивати: творчі здібності; критичне та аналітичне мислення; навчити: застосовувати вміння створювати списки при оформленні тексту; настроювати параметри сторінки. Очікувані...