Ректификация бензол-толуол

ΔР_3в = 832·9.8·0.068 = 554 Па,

ΔР_3н = 900,3·9.8·0.064 = 564 Па.

 

Знайдемо середній опір для верхній та нижній тарілок:

ΔР_Тв = (4.20+554)/2 = 279 Па,

ΔР_Тв = (6.66+564)/2 = 285 Па,

 Гідравлічний опір колони для процесу ректифікації в простій повної колоні визначають за формулою:

   

где гідравлічний опір тарілки відповідно верхній і нижній частині колони, Па; число реальних тарілок (ступенів) у верхній і нижній частинах колони.

ΔР_к =  (279+285)·14 = 7.9 кПа.

6 РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПІДІГРІВАЧА:

 

     Необхідно підібрати апарат для нагрівання 1,6кг/с вихідної суміші від 20 до 100 ⁰C за допомогою насиченої водяної пари абсолютним тиском 2 атмосфери. Температура конденсації водяної пари Т_к =119,6⁰C [1, с. 520, табл. XXXIX].

Температурная схема  при протитечі теплоносіїв:

 

119.6                 119.6

78.8 20

∆t_м = 40,8⁰C  ∆t_б = 99,6⁰C

 

Знаходимо середню різницю температур:

Теплове навантаження підігрівача

Q_П = G₂·с₂·(t_к – t_н)=1.6·3470·(78.8 – 20)=323892 Вт.

 

Витрати гріючого пару

G₁=

Орієнтовна площа і  попередній вибір підігрівача вихідної суміші:

Коефіцієнт теплопередачі  в пластинчастих теплообмінниках  вище, ніж у кожухотрубчастих, тому приймемо

    Розглянемо  розбірний пластинчастий підігрівач  вихідної суміші з симетричною  двухпакетною схемою компонування пластин (за ГОСТом 15518-83) із: поверхнею теплообміну , поверхнею пластини , кількістю пластин , поперечним перерізом каналу , эквівалентним діаметром каналу , товщіною пластин та наведенною довжиною каналу .

   

7  РОЗРАХУНОК  НАСОСНОЇ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОДАННЯ ВИХІДНОЇ СУМІШІ ДО  ПІДІГРІВАЧА НА ЕОМ.

 

7.1 ПОСТАНОВА ЗАДАЧІ

 

     Розрахувати і підібрати відцентровий насос для подачі 0.00176 м³/с вихідної суміші із ємності, яка знаходиться під атмосферним тиском до підігрівача, який працює під надлишковим тиском 0.3 МПа. Геометрична висота під’єму 11.92 м.

 

7.2 РОЗРАХУНОК У СЕРЕДОВИЩІ MATHCAD

 

   Витрати   вхідної  суміші 

Висота  колони

Щільність  суміші , кг/м3

   Напір   визначається  за формулою :

Корисна  потужність на  переміщення  рідини :

   Потужність  при  сталому  режимі  роботи:

   Потужність, спожована  двигуном  від   мережі :

Потужність  із можливим  запасом  на  перенавантаження :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.4 АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

    

     Було проведено розрахунок та обрано відцентрового насосу марки Х 8/30 з наступною характеристикою: продуктивність 8 ·10^-3 м³/с;  напір 30 м; насос забезпечений електродвигуном 4А100S2 з номінальною потужністю  4 кВт і частотою обертання вала 0.860 об·с^-1.

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

   

     В результаті курсової роботи розрахована і спроектована колона безперервної дії для розділення суміші метилового спирту і води при атмосферному тиску. Тип ректифікаційна колони – тарілчаста, тарілки ковпакові типу ТК-Р, висота колони – 11.92 м, діаметр – 1.2 м.

    Також у якості допоміжного обладнання було підібране розбірний пластинчастий підігрівач вихідної суміші, з симетричною двухпакетною схемою компонування пластин, в якому для підігріву використовується насичена водяна пара. Приведена його поверхня 5 м², загальним числом пластин 28 та довжиною каналу 0.518 м.

     На ЕОМ  був розрахований насос для подачі вихідної суміші до підігрівача.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

 

1. Павлов К. Ф., Романков П.Г., Носков А. А.: Приклади та задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології: Навчальний посібник для вузів під ред. чл. – Кор. АН Росії П. Г Романкова. – Дев’яте видання, перероблене та доповнене. – Л.: Хімія, 1981. – 560., іл.
2. Основні процеси та апарати хімічної технології. Посібник з проектування:    Г. С. Борисов, В. П. Бриків, Ю. І. Дитнерській та ін. під ред. Ю. І. Дитнерського, друге  вид., перероблене та доповнене. М.:Хімія, 1991. – 496 с.
3. Іоффе І.Л. Проектування процесів і апаратів хімічної технології: Підручник для технікумів. Л.: Хімія, 1991. – 352 с.