Теплообменные аппараты для ректификации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Ректификация - один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами. При ректификации потоки пара и жидкости, перемещаясь в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причём часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости). Такое противоточное движение контактирующих потоков сопровождается процессами теплообмена и массообмена, которые на каждой стадии контакта протекают (в пределе) до состояния равновесия; при этом восходящие потоки пара непрерывно обогащаются более летучими компонентами, а стекающая жидкость - менее летучими. При затрате того же количества тепла, что и при дистилляции. Ректификация позволяет достигнуть большего извлечения и обогащения по нужному компоненту или группе компонентов. Ректификация широко применяется как в промышленном, так и в препаративном и лабораторном масштабах, часто в комплексе с др. процессами разделения, такими, как абсорбция, экстракция и кристаллизация.

1. Процесс ректификации

Для разделения смеси жидкостей обычно прибегают к перегонке. Разделение путем перегонки основано на различной температуре кипения отдельных веществ, входящих в состав смеси. Так, если смесь состоит из двух компонентов, то при испарении компонент с более низкой температурой кипения (низкокипящий компонент, сокращенно НК) переходит в пары, а компонент с более высокой температурой кипения (высококипящий компонент, сокращенно ВК) остается в жидком состоянии. Полученные пары конденсируются, образуя так называемый дистиллят, неиспаренная жидкость называется остатком. Таким образом, в результате перегонки НК переходит в дистиллят, а ВК - в остаток.

Описанный процесс, называемый простой перегонкой, не дает, однако, возможности произвести полное разделение компонентов смеси и получить их в чистом виде. Оба компонента являются летучими и потому оба переходят в пары, хотя и в различной степени. Поэтому образующиеся при перегонке пары не представляют собой чистого НК. Поскольку он вследствие большей летучести испаряется в большей степени, чем ВК, то пары обогащены НК по сравнению с содержанием его в исходной смеси. Таким образом, в дистилляте содержание НК выше, чем в исходной смеси, а в остатке, наоборот, содержание НК ниже, чем в исходной смеси. В описанном явлении и заключается основное отличие перегонки от выпаривания. При выпаривании, как указывалось, один из компонентов (растворенное вещество) нелетуч, и в пары переходит только летучий компонент (растворитель).

Для достижения наиболее полного разделения компонентов применяют более сложный вид перегонки - ректификацию. Ректификация заключается в противоточном взаимодействии паров, образующихся при перегонке, с жидкостью.

Процесс перегонки был известен еще в древности. Он получил значительное развитие в средние века, когда научились получать этиловый спирт из продуктов брожения крахмала и сахаросодержащих материалов.

В настоящее время перегонка и ректификация широко распространены в химической технологии и применяются для получения разнообразных продуктов в чистом виде, а также для разделения газовых смесей после их сжижения (разделение воздуха на кислород и азот, разделение углеводородных газов. Однако при разделении чувствительных к повышенным температурам веществ, при извлечении ценных продуктов или вредных примесей из сильно разбавленных растворов, разделении.

Ректификацию можно проводить периодическим или непрерывным способом.

При периодической ректификации (рисунок 1) загружается в куб 1 и нагревается паром, проходящим через змеевик 2. После того как смесь в кубе закипит, образующиеся пары начинают поступать в колонну 3, откуда по трубе 4 направляются в дефлегматор 5, где конденсируются. Часть конденсата (флегма) по трубе 6 стекает обратно в колонну, другая часть (дистиллят) по трубе 7 поступает в холодильник 8 и отсюда отводится в приемник дистиллята.

При таком процессе в колонне происходит укрепление паров, а в кубе -исчерпывание смеси. Исчерпывание продолжается в течение некоторого времени; когда достигается требуемый состав смеси, операция заканчивается и остаток отводится из куба.

По мере протекания процесса условия работы установки постепенно изменяются. В начале процесса в колонну поступают из куба пары, богатые НК. В этот период нужно сравнительно небольшое количество флегмы, чтобы выделить из паров содержащийся в них ВК, В ходе процесса выходящие из куба пары будут все более обогащаться ВК, и для выделения его количество флегмы должно быть увеличено. Если же количество флегмы оставить постоянным, будет возрастать содержание ВК в дистилляте.

При непрерывной ректификации (рисунок 2), смесь подается в среднюю часть колонны через теплообменник, обогреваемый остатком или паром. В верхней части колонны, расположенной выше точки ввода смеси, происходит укрепление паров. В нижней части колонны 3, расположенной ниже точки ввода смеси, происходит исчерпывание жидкости. Из исчерпывающей колонны жидкость стекает в кипятильник (куб) обогреваемый паром. В кипятильнике образуются пары, поднимающиеся вверх по колонне; остаток непрерывно отводится из куба. Пары, выходящие из укрепляющей части колонны, поступают в дефлегматор 5, откуда флегма возвращается в колонну, а дистиллят направляется в холодильник 7.

Преимущества непрерывной ректификации по сравнению с периодической:

- условия работы установки не изменяются в ходе процесса, что позволяет установить точный режим, упрощает обслуживание и облегчает автоматизацию процесса;

- отсутствуют простои между операциями, что приводит к повышению производительности установки;

- расход тепла меньше, причем возможно использование, тепла остатка на подогрев исходной смеси в теплообменнике.

Благодаря перечисленным преимуществам в производствах крупного масштаба применяют главным образом непрерывную ректификацию, периодические процессы ректификации находят применение лишь в небольших, неравномерно работающих производствах.

Разделение многокомпонентных смесей, как и двойных, производится периодически или непрерывно.

Периодическая ректификация проводится в одной колонне по схеме, путем последовательного (по времени) отбора отдельных фракций. При этом наряду с фракциями, содержащими чистые продукты, получается большое количество промежуточных фракций, содержащих смеси различных продуктов. Промежуточные фракции собирают отдельно и присоединяют к смеси, подаваемой на следующую операцию, или по мере накопления фракций подвергают их отдельной ректификации, что сильно усложняет ведение процесса.

Для непрерывной ректификации многокомпонентных смесей применяют установки, состоящие из нескольких колонн. В каждой колонне отделяется одна из составных частей смеси или же смесь вначале разделяется на более простые по составу смеси, из которых в последующих по ходу процесса колоннах выделяются отдельные компоненты.

Рисунок 1 - Схема периодической ректификации: 1 - куб; 2 - змеевик; 3 - колонна; 4 - труба; 5 - дефлегматор; 6 - труба; 7 - труба; 8 - холодильник

Рисунок 2 - Схема непрерывной ректификации: 1 - теплообменник; 2 - верхняя часть колонны; 3 - нижняя часть колонны; 4 - змеевик; 5 - дефлегматор; 6 - труба; 7 - холодильник; 8 - труба

2. Назначение, выбор и классификация теплообменных аппаратов

2.1 Характеристика теплообменных аппаратов

Теплообменные аппараты предназначены для проведения процессов теплообмена при необходимости нагревания или охлаждения технологической среды с целью ее обработки или утилизации теплоты.

Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть технологического оборудования в химической и смежных отраслях промышленности. Удельный вес на предприятиях химической промышленности теплообменного оборудования составляет в среднем 15 - 18 %, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях 50 %. Значительный объем теплообменного оборудования на химических предприятиях объясняется тем, что почти все основные процессы химической технологии (выпаривание, ректификация, сушка и др.) связаны с необходимостью подвода или отвода теплоты.

Теплообменные аппараты можно классифицировать по следующим признакам:

- по конструкции - аппараты, изготовленные из труб (кожухо-трубчатые, «труба в трубе», оросительные, погружные змеевиковые, воздушного охлаждения); аппараты, поверхностность теплообмена которых изготовлена из листового материала (пластинчатые, спиральные, сотовые); аппараты с поверхностью теплообмена, изготовленной из неметаллических материалов (графита, пластмасс, стекла и др.);

- по назначению - холодильники, подогреватели, испарители, конденсаторы;

- по направлению движения теплоносителей -- прямоточные, противоточные, перекрестного тока и др.

- поверхностные, в которых оба теплоносителя разделены поверхностью теплообмена различной конфигурации;

- регенеративные, в которых процесс передачи теплоты от горячего теплоносителя к холодному происходит с помощью теплоаккумулирующей массы, называемой насадкой;

- смесительные, в которых теплообмен происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей.

К поверхностным теплообменникам относятся: трубчатые (кожухотрубные, типа «труба в трубе», оросительные, погружные); пластинчатые, спиральные, аппараты с рубашками, с оребренной поверхностью теплообмена.

При выборе типа и конструкции теплообменника учитываются следующие факторы:

- назначение аппарата и протекающие в нем процессы;

- удельная теплопроизводительность аппарата (количество теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу поверхности теплообмена При заданном тепловом режиме);

- гидравлическое сопротивление;

- химическая агрессивность теплоносителей к материалу;

- степень загрязненности теплоносителей и характер отложений;

- термодинамические параметры (температура, давление, объемы);

- физико-химические свойства;

- температурные напряжения, возникающие при различном тепловом удлинении различных частей теплообменника;

- конструктивное совершенство: простота устройства, малые масса и габаритные размеры, технологичность конструкции;

- себестоимость продукции.

Теплообменники типа «труба в трубе» и змеевиковые стальные в общем объеме теплообменной аппаратуры составляют около 8 %, а оросительные из чугуна - около 2 %.

Доля спиральных и пластинчатых теплообменников и аппаратов воздушного охлаждения пока невелика, но на вновь строящихся технологических линиях аппараты этого типа занимают все большее место.

Условия проведения процессов теплообмена в промышленных аппаратах чрезвычайно разнообразны. Эти аппараты применяют для рабочих сред с различным агрегатным состоянием и структурой (газ, пар, капельная жидкость, эмульсии) в широком диапазоне температур, давлений и физико-химических свойств.

Из-за разнообразия предъявляемых к теплообменным аппаратам требований, связанных с условиями их эксплуатации, применяют аппараты самых различных конструкций и типов, причем для аппарата каждого типа разработан широкий размерный ряд поверхности теплообмена (от нескольких до нескольких тысяч квадратных метров в одном аппарате). В размерном ряду теплообменники различаются по допускаемым давлениям и температурам рабочей среды, а также по материалам, из которых изготовлен аппарат.

Широкая номенклатура теплообменников по типам, размерам, параметрам и материалам позволяет выбрать для конкретных условий теплообмена аппарат, оптимальный по размерам и материалам. Выбор конструкции аппарата для определенных условий теплообменного процесса зависит в основном от эрудиции и интуиции конструктора. Однако существуют рекомендации общего характера, которыми можно руководствоваться при выборе конструкции теплообменника и схемы движения в нем теплоносителей:

- при высоком давлении теплоносителей предпочтительнее трубчатые теплообменники; в этом случае в трубное пространство желательно направить теплоноситель с более высоким давлением, поскольку из-за малого диаметра трубы могут выдержать большее давление, чем корпус;

- коррозионный теплоноситель в трубчатых теплообменниках целесообразно направлять по трубам, так как в этом случае при коррозионном изнашивании не требуется замена корпуса теплообменника;

- при использовании коррозионных теплоносителей предпочтительнее теплообменные аппараты из полимерных материалов, например фторопласта и его сополимеров, обладающих уникальной коррозионной стойкостью;

- если один из теплоносителей загрязнен или дает отложения, то целесообразно направлять его с той стороны теплообмена, которая более доступна для очистки (в змеевиковых теплообменниках - это наружная поверхность труб, в кожухотрубчатых - внутренняя);

- для улучшения теплообмена не всегда требуется увеличение скорости теплоносителя (так, например, при конденсации паров для улучшения теплообмена необходимо обеспечить хороший отвод конденсата с теплообменной поверхности, для чего следует подобрать аппарат соответствующей конструкции). Для улучшения теплообмена не всегда требуется увеличение скорости теплоносителя (так, например, при конденсации паров для улучшения теплообмена необходимо обеспечить хороший отвод конденсата с теплообменной поверхности, для чего следует подобрать аппарат соответствующей конструкции).

2.2 Аппараты с температурным компенсатором на кожухе

В этих аппаратах для частичной компенсации температурных деформаций используют специальные гибкие элементы (расширители и компенсаторы), расположенные на кожухе.

Наиболее часто в аппаратах типа К используют одно- и многоэлементные линзовые компенсаторы, изготовляемые обкаткой из коротких цилиндрических обечаек. Линзовый элемент, сварен из двух полулинз, полученных из листа штамповкой. Компенсирующая способность линзового компенсатора примерно пропорциональна числу линзовых элементов в нем, однако применять компенсаторы с числом линз более четырех не рекомендуется, так как резко снижается сопротивление кожуха изгибу. Для увеличения компенсирующей способности линзового компенсатора он может быть при сборке кожуха предварительно сжат (если предназначен для работы на растяжение) или растянут (при работе на сжатие).

При установке линзового компенсатора на горизонтальных аппаратах в нижней части каждой линзы сверлят дренажные отверстия с заглушками для слива воды после гидравлических испытаний аппарата.

Рисунок 3 - Компенсаторы

Кроме линзовых в аппаратах типа К можно использовать компенсаторы других типов: из плоских параллельных колец, соединенных пластиной по наружному краю (рисунок 3, а), сваренные из двух полусферических элементов (рисунок 3, б), тороидальные (рисунок 3, в). Тороидальные компенсаторы довольно дешевы и просты в изготовлении. Их изготовляют из труб, сгибая в тор с последующей резкой его по внутренней поверхности. Для этих компенсаторов характерны небольшие (по сравнению с линзовым компенсатором) напряжения, плавно изменяющиеся по сечению компенсатора. Однако тяжелые условия работы сварного шва, соединяющего компенсатор с кожухом, сдерживают их широкое применение.

3. Описание технологической схемы

Исходная смесь поступает со склада в емкость Е. Из емкости Е жидкостная смесь окачивается центробежным насосом Н. Насос продублирован на случай отказа запасным насосом Н. Также предусмотрена обводная (байпасная) линия, работающая в случае остановки установки на ремонт или профилактику, которая служит для спуска жидкости из трубопровода.

В установке предусмотрено рациональное использование тепла. Тепло отходящих потоков используется для нагревания всходящих, то есть нагревают исходную смесь за счет тепла жидкости, удаляющейся из нижней части колонны, так называемого кубового остатка. Данный теплообмен осуществляется в рекуператоре Х. Это теплообменный кожухотрубчатый аппарат, в одно пространство которого подается насосом исходная смесь, а в другое - кубовый остаток.

После выхода из рекуператора исходная смесь нагревается, но не до температуры кипения. Дальнейший нагрев смеси осуществляют в подогревателе П. В трубное пространство этого кожухотрубчатого теплообменника поступает подогретая исходная смесь, а в межтрубное - греющий пар, подаваемый по трубопроводу из котельной. Пар, конденсируясь, отдает свое тепло исходной смеси, нагревая ее до температуры кипения.

Далее кипящая смесь поступает в колонну на ректификацию.

В колонне пары исходной смеси идут вверх, а жидкая фаза идет на орошение нижней части.

Жидкость, выводимая из нижней части колонны, частично отводится в емкость Е, проходя при этом через рекуператор Х, а частично подается в кипятильник К, который нагревает остаток до температуры кипения и полностью испаряет его. После выхода из кипятильника кубовый остаток полностью переходит в пар. Нагрев осуществляют греющим паром, поступающим из котельной.

Сконденсировавшиеся пары греющего пара из подогревателя и кипятильника удаляют с помощью конденсатоотводчиков КО₂ и КО₁ соответственно. Для обеспечения непрерывной работы установки при ремонте и осмотре водоотводчиков их снабжают обводной (байпасной) линией.

Пар из кипятильника поднимается вверх по колонне, соединяется с парами исходной смеси, и выходит через верхний штуцер. Затем он направляется на конденсацию в дефлегматор Д.

В дефлегматоре пары конденсируются за счет охлаждающей воды.

Конденсат поступает в емкость Е₄. Здесь он делится на два потока: жидкость, отбираемую на орошение колонны - флегму и готовый продукт - дистиллят. Флегма закачивается в колонну насосом Н₇, который продублирован насосом Н₈. Для спуска жидкости при останове установки предусмотрена обводная (байпасная) линия.

Флегма, поданная в колонну на орошение, смешивается с исходной смесью и стекает по тарелкам в куб колонны.

Дистиллят, протекая по трубопроводу, подводится к холодильнику Х₂, где он охлаждается до нужной температуры холодной водой. Охлаженный дистиллят поступает в емкость Е₃. Здесь также установлен прибор для измерения уровня, включающий насос Н₆ при достижении количеством готового продукта - заданной отметки.

Оборотная вода поступает по трубопроводу 1 и удаляется после выполнения заданных функций по трубопроводу 10. Греющий пар подается по трубопроводу 2 и удаляется в виде конденсата по линии 3.

При остановке ректификационной установки на ремонт или профилактику спускают остатки жидкости из труб, открывая байпасные линии, в емкости, а из них жидкость сливают в канализацию 5.

4. Технологический расчет

4.1 Условные обозначения и сокращения физических величин

G Q	массовый расход количество тепла	м3/с Вт
?	линейная скорость	м/с
?	плотность	кг/м3
?	коэффициент динамической вязкости	Па·с
r	теплота парообразования	Дж/кг
c	теплоёмкость	Дж/моль·К
k	коэффициент теплопередачи	Вт/м2·К
?	коэффициент теплоотдачи	Вт/м2·К
?	коэффициент объемного расширения	К-1
?	коэффициент теплопроводности	Вт/м·К
?t	средняя разность температур	0С
F	площадь поверхности теплообмена	м2
z	число ходов
D	диаметр кожуха	м
dн dэкв	наружный диаметр труб эквивалентный диаметр	м м
fтр	площадь поперечного сечения трубного пространства	м2
fм/т	площадь поперечного сечения в межтрубном пространстве	м2
l	длина аппарата	м
?ст	толщина стали	м
V	объемный расход теплоносителя	м3/с
Re	критерий Рейнольдса
Pr	критерий Прандтля
Gr	критерий Грасгоффа
Nu	критерий Нуссельта
a Q	коэффициент, учитывающий направление горячего и холодного теплоносителя частичный температурный напор	0C
хF Dн Dу Dл Sл R Lк I CQ Cр в в.п м с ж к и.с	мольные доли компонента в исходной смеси диаметр наружный диаметр условный наружний диаметр толщина стенки линзового компенсатора толщина линзы ширина компенсатора число линз жесткость компенсатора распорное усилие от внутреннего давления вода водяной пар метиловый спирт смесь жидкость конденсат исходная смесь	моль.доли м м м мм мм м

4.2 Физико-химические свойства веществ участвующих в процессе

Физико - химические свойства веществ участвующих в процессе приведены в таблице 1.

Таблица 1

Пар	Метанол	Ацетон
C=2011Дж/кг К	С=2,5 Дж/кг К	С=2,25 Дж/кгК
r=2260 Дж/кг

Для определения плотности смеси жидкостей используем формулу (1)

(1)

где, - плотность смеси, кг/м;

- плотность метанола, кг/м;

- плотность ацетона, кг/м.

 кг/м

Для определения вязкости смеси жидкостей используем формулу (2)

(2)

где, - вязкость ацетона ,Па ;

- вязкость метанола , Па;

- вязкость смеси, Па.

= Па

Теплоемкость смеси жидкостей определяем по формуле (3)

(3)

где, С - удельная теплоемкость смеси, Дж/кгК;

С - удельная теплоемкость ацетона, Дж/кгК;

- удельная теплоемкость метанола, Дж/кгК.

Теплопроводность смеси жидкостей определяем по формуле (4)

(4)

где, - удельная теплоемкость смеси, Вт/мК

- удельная теплоемкость ацетона, Вт/мК;

- удельная теплоемкость метанола, Вт/мК.

Определяем теплоту парообразования по формуле (5)

(5)

где, r - удельная теплота парообразования смеси, Дж/кг;

r - удельная теплота парообразования ацетона, Дж/кг;

r - удельная теплота парообразования метанола, Дж/кг.

4.3 Расчет подогревателя

Построим график для определения тепловой нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Составим уравнение тепловых нагрузок.

Определяем количество тепла, принятое исходной смесью при нагревании по формуле (6)

(6)

Вт

Определяем тепловую нагрузку подогревателя по формуле (7)

(7)

Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена. По таблице 6.2 [1, c 147] определяем ориентировочные значения коэффициента теплопередачи при передаче тепла от конденсированного пара к органической жидкости.

- при вынужденном движении среды К = (100 - 350) Вт/м^{2 ·}К

- при свободном движении среды К = (60 - 180) Вт/ м^2·К

Примем К = 172 Вт/ м^2·К

Составим температурную схему теплообмена при прямотоке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определяем среднелогарифмическую разность температур по формуле (8)

 (8)

Определяем площадь поверхности теплопередачи по формуле (9)

(9)

м²

В зависимости от значения площади поверхности теплопередачи выбираем значения габаритов аппарата [2, c 91]

Условию площади поверхности теплопередачи удовлетворяет одноходовой кожухотрубчатый аппарат с площадью 54 м² со следующими характеристиками аппарата

D	l	z	dн	fтр	fм/т	n
400 мм	2000 мм	1	202 мм	3,610-2 м2	1,710-2м2	181

Опираясь на ориентировочный расчет выполняем уточненный расчет теплообменного аппарата.

Определяем объемный расход теплоносителя по формуле (10)

(10)



Определяем линейную скорость потоков теплоносителей по формуле (11)

(11)

Выполняем уточненный расчет теплообменного аппарата.

Определяем эквивалентный диаметр по формуле (12)

(12)

Определяем значения Рейнольдса для потоков теплоносителей по формуле (13)

(13)



Определяем критерий Прандтля по формуле(14)

(14)

Определяем критерий Грасгоффа для смеси по формуле (15)

(15)

В зависимости от значения Рейнольдса и характера канала, по которому движется теплоноситель выбирают выражения для критерия Нуссельта

Если критерий Рейнольдса меньше 2300, то критерий Нуссельта определяется по формуле (16)

(16)

При движении теплоносителя в межтрубном пространстве кожуха теплообменника при отсутствии поперечных перегородок критерий Нуссельта определяется по формуле (17)

 (17)

Определяем значения коэффициента теплоотдачи по формуле (18)

(18)

Вт/ м² К

Вт/ м² К

Определяем значения коэффициента теплопередачи по формуле (19)

(19)

где ?_стали=2 мм;

=17,5 Вт/ м К - для стали [3, c 28].

Вт/ м² К

Определяем уточненное значение поверхности теплопередачи по формуле (9)

м²

Примем к проектированию подогреватель с компенсаторами (т.к компенсаторы используют для частичной компенсации температурной деформации т.е для уменьшения температурного напряжения) с общей площадью 110 м² со следующими характеристиками [2, c 91].

D	l	z	dн	fтр	fм/т	n
800 мм	3000 мм	1	252 мм	710-2 м2	16,110-2м2	465

Выбор и расчет штуцеров

Определяем диаметр штуцеров по формуле (20)

(20)

Линейную скорость исходной смеси находится в пределах от 0,5 до 1 м/с, линейная скорость конденсата находится в пределах от 2 до 4 м/с, линейную скорость водяного пара находится в пределах от 20 до 40 м/с [2, c. 26].

Определяем диаметр штуцера для входа исходной смеси

м

Определяем диаметр штуцера для выхода кондесата

м

Определяем диаметр штуцера для входа водяного пара

м

Подбираем стандартные диаметры штуцеров[4, c 325]

Для смеси Для водяного пара Для конденсата

D=85 D=90 D=70

При диаметре кожуха равный 1000 мм подбираем стандартные размеры линзовых компенсаторов со следующими характеристиками [4,c 364].

Dу	Dн	Dл	Sл	R	LK	I	CQ	CP
800	816	1066	3	22	104	205	46,26	53,51

Заключение

Ректификация - это массообменный процесс разделения однородной смеси летучих компонентов, осуществляемый путем противоточного многократного взаимодействие паров, образующихся при перегонке, с жидкостью, образующейся при конденсации этих паров. Ректификация - это процесс, который нашел большое химическое применение по всему миру.

Процесс ректификации осуществляется в ректификационной установке, основным аппаратом которой является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам стекает жидкость, подаваемая в виде флегмы в верхнюю часть аппарата.

Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть технологического оборудования в химической и смежных отраслях промышленности.

В общем выпуске теплообменных аппаратов для химической и смежных отраслей промышленности в мире около 80 % занимают кожухотрубчатые теплообменники. Эти теплообменники достаточно просты в изготовлении и надежны в эксплуатации и в то же время достаточно универсальны, т. е. могут быть использованы для осуществления теплообмена между газами, парами, жидкостями в любом сочетании теплоносителей и в широком диапазоне их давлений и температур.

В результате проектирования курсового проекта был подобран и рассчитан шестиходовой подогреватель исходной смеси - метиловый спирт - вода с общей площадью 393 м². Для подогрева исходной смеси мы используем насыщенный водяной пар. Также мы подобрали линзовые компенсаторы для данного подогревателя.

Компенсаторы используются для частичной компенсации температурных деформаций, для снятия температурного напряжения. Мы используем компенсатор с числом линз равным единице. Использование линз больше четырех не рекомендуется, так как резко снижается сопротивление кожуха изгибу.

ректификация перегонка теплообменный компенсатор

Список использованной литературы

1. Доманский И.В. Машины и аппараты химических производств /И.В. Доманский, В.П. Искаков, Г.М. Островский, В.Н. Соколов. - Ленинград. : Машиностроение, 1982. - 383 с.

2. Иоффе И.А. Проектирование процессов и аппаратов химических технологий / И.А. Иоффе. - Ленинград. : Химия, 1991. - 352 с.

3. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химических технологий / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. - Ленинград. : Химия, 1987. - 571 с.

4. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов / А.А. Лащинский. - Ленинград. : Машиностроение, 1981. - 378 с.

5. Борисов Г.С. Основные процессы и аппараты химических технологий / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский. - М. : Химия, 1991. - 493 с.

6. Поникаров И.И. Машины и аппараты химических производств / И.И. Поникаров, О.А Перелыгин, В.Н Доронин, М.Г. Гайнулин. - М.: Машиностроение, 1989. - 363 с.

Размещено на Allbest.ru