Расчет тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«МИРЭА - Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

Контрольная работа

на тему: «Расчет тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси»

Работу выполнил:

Степанькова Светлана Николаевна

Москва 2019

Оглавление

1. Схема ректификационной колонны

2. Задание

3. Расчет ректификационной колонны

3.1 Подбор данных по равновесию при р=760 мм.рт.ст.

3.2 Перевод концентрации в мольные доли

3.3 Определение минимального флегмового числа

3.4 Определение высоты тарельчатой части колонны

3.5 Определение материальных потоков в колонне

3.6 Определение диаметра колонны

3.7 Тепловой расчет

3.8 Расчет поверхности ректификационной колонны

Список литературы

1. Схема ректификационной колонны

2. Задание

Рассчитать процесс непрерывной ректификации бинарной смеси, поступающей в количестве W1 с концентрацией а1. Необходимо получить продукт с концентрацией а2 и кубовый остаток с концентрацией а0. Коэффициент избытка флегмы ?. КПД тарелки з = 0,65. Давление греющего пара, обогревающего куб колонны, Ргп. Исходные смеси поступают в колонну при tкип., соответствующей а1. Конденсатор ректификационной установки охлаждается водой с начальной t'в и конечной t”в.

Определить:

1) Число действительных и теоретических тарелок;

2) Диаметр колонны;

3) Расходы тепла и греющего пара в кубе, охлаждающей воды в конденсаторе;

Таблица 1. Исходные данные.

3. Расчет ректификационной колонны

3.1 Подбор данных по равновесию при р=760 мм.рт.ст

Подбираем данные по равновесию при Р = 760 мм. рт. ст.

Таблица 2. Данные о равновесном составе пара над жидкостью

Метанол - этанол (CH3OH - C2H5OH) при Р = 760 мм. рт. ст.

По данным таблицы строим линию равновесия и диаграмму равновесия между жидкостью и паром при постоянном давлении.

3.2 Перевод концентрации в мольные доли.

3.3 Определение минимального флегмового числа

3.4 Определение высоты тарельчатой части колонны

3.5 Определение материальных потоков в колонне

Расход кубового остатка:

Расход продукта - дистиллят:

Проверка:

3.6 Определение диаметра колонны

Определим по графику:

По справочным данным:

(при t0)

(при t2)

Плотность жидкости в укрепляющей части:

технология колонна ректификационный флегмовый

Скорость давления паровой фазы:

Диаметр укрепляющей части колонны:

, где

Массовый поток паровой фазы:

]

По справочнику ближайший больший диаметр по ГОСТу:

d = 1400 [мм]

Диаметр отгонной части колонны:

]

По справочнику ближайший больший диаметр по ГОСТу:

3.7 Тепловой расчет

Определим расход тепла в кипятильнике и конденсаторе:

По данным справочника чистое вещество при р=1 атм имеет следующие характеристики:

^[6]

Расчет греющего пара в кипятильнике:

Расход охлаждающей воды:

3.8 Расчет поверхности ректификационной колонны

Список литературы

1) Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. В 2-х книгах. Книга 1. - М.: Логос, 2006, 912 с.

2) Носов Г.А., Лапшенков Г.И., Вышнепольский В.И., Беглов И.А. Схемы химико-технологических процессов. М.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2012, 56 с.

3) Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1981, 811 с.

4) Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, Л., Химия, 198, 570 с.

5) Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром, М., Наука, 1966, 646 с.

6) JI.A. Коростылева., А.А. Гарейшина. Методические указания для студентов по выполнению практической работы по теме «Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси», Новый Уренгой, 2017, 25 с.

Размещено на Allbest.ru