Курсовик Проектирование ректификационной колонны для разделения бинарной смеси

Предмет: Химия. Добавлен: 21.03.2022. Год: . Страниц: 34. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30%

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Описание технологической схемы установки и конструкции аппарата 5
2 Технологический расчет аппарата 10
2.1 Материальный баланс ректификационной установки 10
2.2 Определение флегмового числа 3
2.3 Расчет материальных потоков в колонне 8
2.4 Расчет диаметра ректификационной колонны 10
2.5 Определение высоты ректификационной колонны 12
2.6 Тепловой расчет колонны 16
2.7 Гидравлическое сопротивление колонны 3
2.8 Расчет диаметров штуцеров 4
3 РАСЧЕТ ДЕФЛЕГМАТОРА 6
3.1 Расчет средней разности температур 6
3.2 Физические свойства теплоносителей 6
3.3 Ориентировочный расчет поверхности дефлегматора 7
3.4 Поверочный расчет дефлегматора 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 5
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 6

Ректификация – это массообменный процесс разделения однородной смеси летучих компонентов, осуществляемый путем противоточного многократного взаимодействия паров, образующихся при перегонке с жидкостью, образующейся при конденсации этих паров. Разделение жидкой смеси основано на различной летучести веществ. При ректификации исходная смесь делится на две части: дистиллят – смесь, обогащенную низкокипящим компонентом, и кубовый остаток – смесь, обогащенную высококипящим компонентом.
Процесс ректификации осуществляется в ректификационной установке. Основным аппаратом является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам стекает жидкость, подаваемая в виде флегмы в верхнюю часть аппарата. Для создания тесного контакта между паром и жидкостью ректификационные колонны снабжаются насадками или тарелками различной конструкции, обеспечивающими интенсивный тепло- и массообмен между паром и жидкостью.
Цель курсового проекта – выполнить согласно заданию расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
– составить материальный и тепловой баланс процесса ректификации;
– выполнить графоаналитический расчет числа теоретических тарелок;
– определить геометрические размеры колонны.
Ректификационная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, внутри которого располагаются специальные устройства (тарелки, насадки), на которых происходит тепло- и массообмен между паровой и жидкой фазами.
Все разнообразие аппаратов для осуществления процессов ректификации обусловлено главным образом разнообразием контактных устройств: насадок, тарелок.
Основное назначение тарелок и насадок в ректификационной колонне - создание межфазной поверхности и улучшение контакта между жидкостью и паром. Тарелки, как правило, обеспечиваются устройством для перелива жидкости. Тарельчатые контактные устройства можно классифицировать по многим признакам, например, по способу передачи жидкости с тарелки на тарелку различают тарелки с переточными устройствами и без них (провальные).
По характеру взаимодействия газового и жидкостного потоков различают тарелки барботажного и струйного типов. Тарелки, на которых сплошной фазой является жидкость, а дисперсной - газ или пар, называют барботажными. На струйных тарелках дисперсной фазой является жидкость, потоки взаимодействуют в прямоточного режиме на поверхности капель и жидкостных струй, взвешенных в газовом потоке.
Насадочные ректификационные колонны представляют собой аппараты, заполненные насадкой – мелкими твердыми телами различной формы (рисунок 1.2).
Насадка укладывается на опорные решетки, имеющие отверстия или щели для прохождения пара и оттока жидкости, которая распределяется с целью равномерного орошения насадки распределителем.
...
1. Александров А.И. Ректификационные и абсорбционные установки: Методы расчета и основы конструирования.- М.: Химия, 1978. - 280 с.
2. Волжинский А.И., Константинов В.А. Ректификационные насадочные колонны (часть 1): учебное пособие. - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2003. - 27 с.
3. Гайле А.А., Пекаревский Б.В. Расчет ректификационных колонн. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007. – 86 с.
4. Иванец В.Н., Бородулин Д.М. Процессы и аппараты химической технологии. – Кемерово: КТИПП, 2006. – 172 с.
5. Коган В. Б., Фридман В. М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие. Книга 1. М – Л: Наука (Ленинградское отделение), 1966. – 795 с.
6. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры. - Л.: Машиностроение, 1970 г. - 752 стр.
7. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / под ред. Ю.И. Дытнерского. - М.: Химия, 1991.- 494 с.
8. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.- Л.: Химия, 1987. - 576 с.
9. Процессы и аппараты химической технологии / под ред. Айнштейна В.Г. – М.: Бином, 2014. – 1758 с.
10. Процессы и аппараты химической технологии / под ред. Захаровой А.А. – М.: Академия, 2006. – 528 с.

Перейти к полному тексту работы