Процессы и аппараты нефтегазопереработки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Мая 2012 в 18:52, курсовая работа

Описание работы

Аппараты, в которых поверхность фазового контакта создается разбрызгиванием жидкости. В аппаратах этой группы поверхность соприкосновения фаз создается путем распыления или разбрызгивания жидкости в массе газа (пара) на мелкие капли. Абсорберы этого типа часто выполняются в виде колонн, в которых распыление жидкости производится сверху, а газ движется снизу вверх, и применяются главным образом для абсорбции из газового потока хорошо растворимых газов.

Содержание работы

Введение
4
1.
Физико-химические основы процесса
7
2.
Физические свойства веществ, участвующих в процессе
10
3.
Технологический расчёт
11
4.
Материальный баланс
12
4.1
Условные обозначения
12
4.2
Расчетная часть
13
5.
Тепловой баланс
14
5.1.
Условные обозначения
14
5.2
Расчетная часть
15
6.
Конструктивный расчет
17
6.1
Условные обозначения
17
6.2
Расчётная часть
18
7.
Расчет штуцеров
22
8.
Перечень используемой литературы
24

Заключение

Скачать архив (176.16 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 1 файл

сам курсовой.docx

— 204.91 Кб (Скачать файл)

1. Определяем общий расход пара в верхней части калонны:

(6.1)

Т=t_p+273⁰C (6.2)

M_cp= М_н.к *y_p+M_в.к(1-y_p) (6.3)

T=273+105=374 K

M_cp=18*0,93+60*(1-0,93)=20,94

4,8 м³/с

2. Определим максимально допустимую скорость пара в колонне:

(6.4)

= 974,6 кг/м³

Определяем критерий Архимеда:

(6.5)

D_э=0,027

g= 9,81 м/с

По формуле 6.1 находим критерий Архимеда:

= = 2986495844,8

Определим Рейнольдс газа:

Re`_г = 0,045 * Ar^0,57 (6.4)

Re`_г = 0,045 * 2986495844,8^0,57 * 1,25^0,43= 12457,97

Определим критерий Прандтля:

Pr_г = (6.5)

D_г = (6.6)

D₀ = = 0,0000045 м²/с

D_г = = 0,00000178 м²/с

Pr_г = = 14,2

Определим критерий Нуссельта:

Nu_г = 0,407 * Re`_г^0,655 * Pr_г^0,33 (6.7)

Nu_г = 0,407 * 12457,97^0,655 * 14,2^0,33 = 470,24

Определим значение коэффициента массоотдачи в жидкости:

Pr_ж = (6.8)

µ_ж=0,146*10^-5 *933= 0,1366

D_ж = 0,000000001 м²/с

Pr_ж =

Определим критерий Нуссельта для жидкости:

Nu_ж = 0,0021 * Re_ж^0,75 * (Pr_ж)^0,5 (6.9)

Для этого необходимо найти критерий Рейнольдса для жидкости:

Re_ж = (6.10)

D_к = (6.11)

(6.12)

а= 110 м²/м³

Ʃ=0,735 м³/м³

Находим фиктивную скорость подвисания по формуле 6.12:

м/с

0,08 * 20,49 = 1,63 м/с

По формуле 6.11 находим диаметр колонны:

Принимаем диаметр колонны равным 800мм или 0,8 м.

По формуле 6.10 определим критерий Рейнольдса для жидкости:

0,9м

N_µж=0,0021*0,9^0,75*146451,6^0,5= 7,4

Находим оптическую плотность орошения:

(6.13)

b = 4,38 * 10^-5 м³/м² * с [6,с.213]

U_ОПТ = 4,38 * 10^-5 * 110 = 0,0048 м³/м² * с

D_K нужно скорректировать с плотностью орошения:

(6.14)

м³/м²*с

Насадка смачивается полностью.

(6.15)

Находим высоту единиц переноса для газовой фазы:

(6.16)

где a = 8,13

(6.17)

(6.18)

По формуле 6.18 находим удельный расход поглотителя:

k = 1,045

h = м

Высоту насадочной колонны определяем по выражению:

H_НАС = h * (n – 1) (6.19)

где n=5

H_НАС = 4,5* (5 – 1) = 18 м

Рассчитываем высоту колонны:

H = H_НАС + H_В + H_Н (6.20)

где H_В = 1000 мм

H_Н = 1000 мм

H = 18000 + 1000 + 1000 = 20000 мм

Общая масса аппарата:

М_ап = m_обеч + m_дн + m_кр (6.21)

(6.22)

S=0,01м

P_ст=7850 кг/м³

Находим массу обечайки:

m_обеч. = 3,14*0,8*0,01*7850*18 = 354,4 кг

Подбираем днище и крышку аппарата:

D_к = 800 мм

V_кр = V_дн = 87,2 * 10^-3 м³

h_в = 200 мм

h = 40 мм

F = 0,8м²

S = 10 мм

m_кр= m_дн = 842 кг

По формуле 6.21 находим массу аппарата:

М_ап = 3549,4 + 64 + 64 = 3677,4 кг

Находим массу загрузки:

(6.22)

(6.23)

кг/м³

(6.24)

м³

По формуле 6.22 находим массу загрузки:

m_загр. = (87,2* 10^-3 + 87,2 * 10^-3 + 9,04) * 965,5 = 9244,08 кг

Масса нагрузки на опору с учетом запаса нагрузки 20%:

(6.25)

Па

7 Расчет штуцеров

Подборы конструктивных элементов.

Рассчитываем диаметр штуцеров:

D = (7.1)

Чтобы рассчитать диаметр штуцеров, надо рассчитать объем, а для того чтобы найти объем, необходимо рассчитать плотность:

(7.2)

кг/м³

(7.3)

кг/м³

(7.4)

кг/м³

(7.5)

кг/м³

Находим объем исходной смеси:

(7.6)

м³

Находим объем кубового остатка:

(7.7)

м³

Находим объем флегмы:

(7.8)

м³

Находим выхода паров в верхней части колонны:

(7.9)

м³

По формуле 7.1 рассчитываем диаметр штуцеров:

(7.10)

(7.11)

(7.12)

(7.13)

D_F = 50 мм

D_W = 100 мм

D_Ф = 50 мм

D_G = 200 м

8 Перечень используемой литературы

1. Плановский А. М., Рамм В. М., Каган С. З., Процессы и аппараты химической технологии., М., Химия, 1968 г.

2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А., Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии., Л., Ххимия, 1986 г.

3. Соколов В. Н., Машины и аппараты химических производств., Л., Машиностроение, 1982 г.

4. Лащинский А. А., Толчинский Л. Р., Основы конструирования и расчёты химической аппаратуры ., Машиностроение, 1970 г.

5. Дытнерский Ю. И., Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию ., М., Ххимия, 1991 г.

6.Иоффе И. Л., Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, Л., Химия , 1991 г.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта были рассчитаны материальный и тепловой балансы. Выполнен конструктивный расчёт проектируемого аппарата, в ходе которого определены основные размеры проектируемой колонны:

Диаметр колонны – 800 мм

Высота колонны –16500 мм

Определены диаметры штуцеров, подобранны стандартные конструктивные элементы.

Вычерчена графическая часть: общий вид аппарата и технологическая схема ректификационной установки.

Информация о работе Процессы и аппараты нефтегазопереработки