Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Февраля 2013 в 16:55, курсовая работа
Разделение осуществляется обычно в колонных аппаратах при многократном или непрерывном контакте фаз. При каждом контакте из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент, которым обогащаются пары, а из паровой конденсируется преимущественно высококипящий компонент переходящий в жидкость. В результате обмена компонентами между фазами в конечном счете пары представляют собой почти чистый низкокипящий компонент.
Введение
1 Описание технологической схемы установки
2 Краткая характеристика рабочих веществ
3 Обзор и анализ существующих конструкций ректификационных колонн
3.1 Типы колонных аппаратов
3.2 Классификация тарелок
4 Технологический расчет
4.1 Исходные данные к расчету
4.2 Разработка и описание конструкции оборудования
5 Расчет вспомогательного оборудования
Заключение
Список использованных источников
Приложение
──────────────────────────────
Мольная масса M, кг/кмоль 18.02 60.05
Темпеpатуpа кипения Tкип, °С 100.00 117.90
Константы уpавнения Антуана :
Кpитические паpаметpы :
Кpитическая темпеpатуpа Tкр, К 647.40 594.40
Кpитическое давление Pкр, МПа 21.76 5.71
Кpитическая плотность ROкр, кг/м3 325.0 351.0
Фактоp ацентpичности W 0.344 0.454
Коэффициенты уpавнения идеально-газовой теплоемкости:
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Материальный баланс колонны
──────────────────┬───────────
Наименование │ Расход, │ Состав, мольн.доли
потока │ кмоль/ч │ HKK BKK
──────────────────┴───────────
Cырье, L 196.600006 0.8690 0.1310
Дистиллят, D 179.100449 0.9500 0.0500
Остаток, R 17.499556 0.0400 0.9600
──────────────────────────────
Режимные параметры колонны
Начальная температура
────────────────┬──────────┬─
Наименование │ Давление │Температура│ Фазовое │Состав, мольн.доли
узла │ Р, МПа │ t,°C │состояние│ HKK BKK
────────────────┴──────────┴─
Емкость орошения 0.1013 39.00 жидкость 0.9500 0.0500
Верх колонны 0.1513 115.67 пар 0.9500 0.0500
Секция питания 0.1579 118.56 пар + 0.8769 0.1231
Низ колонны 0.2013 141.85 жидкость 0.0400 0.9600
─────────────────────────────
Показатели ректификации
──────────────────────────────
Наименование показателя
──────────────────────────────
Доля отбора сырья D / L 0.911
Доля отгона сырья е 0.902
Флегмовое число :
минимальное rmin
рабочее r 1.57
Паровое число :
рабочее s 16.19
Средний коэффициент относительной
летучести АЛЬФА :
в колонне
в концентрационной секции
──────────────────────────────
Материальный баланс питательной секции
PL = 0.1579 МПа TL = 118.56 °C
──────────────────┬──────────
Наименование │ Фазовое │ Расход, │ Состав
потока │ состояние │ кмоль/час │
──────────────────┴──────────
Сырье Vc,Yc пар 177.31 0.8769
gc,Xc жидк. 19.29 0.7963
Флегма
сверху gk,Xk жидк. 281.51 0.8959
Пар с тарелки
питания Vk,Yk пар 283.30 0.9419
Пар вверх Vm,Ym пар 460.61 0.9169
Флегма на тарелку
питания gm,Xm жидк. 300.80 0.8895
─────────────────────────────
Число тарелок
Тип ректификации - при
атмосферном и повышенном
────────────────┬────────────
Наименование │ Концентрационная │ Отгонная
показателя │ секция │ секция
────────────────┴────────────
Тип тарелок колпачковые P-любое, колпачковые P-любое,
режимы-нестабильные режимы-нестабильные
Расстояние между
тарелками Hт, м 0.55 0.55
Коэффициент по -
лезного действия
средний - ЭТА 0.512 0.512
Число тарелок :
теоретических Nтт 2 16
действительных Nтд 4 22
─────────────────────────────
Примечания: 1. Роль одной теоретической тарелки
выполняет кипятильник
2. Для решетчатых тарелок в секции питания
предусмотрена
Энтальпии внутренних и внешних потоков
колонны
─────────────────────────┬───
Характеристика потока │ Энтальпия, кДж/кмоль
─────────────────────────┴───
Po, To, XD жидк. hD = 4004
PD, TD, XD жидк. hD1 = 11421
PL, TL, Xc жидк. hc = 12542
PL, TL, Xk жидк. hk = 11998
PR, TR, XR жидк. hR = 20409
PR, TR+10, XR жидк. hR1 = 22017
PD, TD, YD пар HD = 51032
PL, TL, Yc пар Hc = 51827
PL, TL, Ym пар Hm = 51454
PR, TR+10, YR пар HR1 = 58852
PL, TL, Yc,Xc п+ж HL = 47973
─────────────────────────────
Тепловой баланс колонны
─────────────────────────────
Наименование показателя │ Значение
─────────────────────────────
Тепловая нагpузка холодильника кВт QD = 3677
Тепловая нагpузка кипятильника кВт QR = 5368
Пpиведенная энтальпия дистиллята кДж/кмоль HD* = 124950
Энтальпия исходного сыpья кДж/кмоль HL = 47973
Пpиведенная энтальпия остатка кДж/кмоль hr* = %-1083927
Флегмовое число навеpху кмоль/кмоль
- из
теплового баланса
- из мат. баланса r = 1.57
Паpовое число внизу кмоль/кмоль
- из
теплового баланса
- из мат. баланса s = 16.19
Потери тепла в окружающую среду кВт Qпот = 66.41
─────────────────────────────
Гидравлический расчет тарелок
──────────────────┬──────────
Наименование │ Концентрационная │ Отгонная
показателя │ секция │ секция
──────────────────┴──────────
Диаметр колонны, м 2.2 2.2
Исполнение тарелок ТСП-1 ТСК-1
Периметр слива П, м 0.844 0.844
Доля свободного
сечения Fo, % 11.51 11.51
Рабочее сечение Fр, м2 1.03 1.03
Величина перепада
давления DP,МПа 0.00124 0.001244
Величина уноса
жидкости Yн, кг/кг 0.020 0.020
Высота слоя пены hпн, м 0.232 0.232
Высота зоны
сепарации hc, м 0.714 0.714
─────────────────────────────
Примечания:
1. Для решетчатых тарелок величины П, Fp не используются
2. Величины DP, Yн, hпн, hс (и П для двухпоточных тарелок)
усреднены по секциям
Таблица штуцеров основных
──────────────────┬──────────
Наименование │ Фазовое │ Dу, мм │ Фактическая
штуцера │ состояние │ │ скорость, м/с
──────────────────┴──────────
Ввода сырья п/ж 50 0.71
Вывода дистиллята п 250 21.44
Ввода холодного
орошения ж 50 0.81
Ввода горячего
орошения п 300 18.91
Вывода остатка ж 150 0.43
─────────────────────────────
Высотные размеры колонны
───────────────────────────┬─
Наименование │ Величина, м
───────────────────────────┴─
Опора Hоп 2.00
Куб Hкуб 1.00
От куба до нижней
тарелки H1 1.30
Отгонная секция Hотг 16.80
Питательная секция Hпит 1.30
Концентрационная
секция Hкон 1.80
От верхней тарелки
до днища H2 1.20
Днище Hдн 0.90
Общая высота Hк 21.50
─────────────────────────────
Информация о работе Ректификация в производстве уксусной кислоты