Расчет колпачковой колонны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим. Процесс массообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром. Что интенсифицировать процесс массообмена применяют контактные элементы, что позволяет увеличить поверхность массообмена. В случае применения насадки жидкость стекает тонкой пленкой по ее поверхности, в случае применения тарелок пар проходит через слой жидкости на поверхности тарелок. В данной работе приведен расчет тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензол - хлороформ.



1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Сущность процесса ректификации

В химической, нефтехимической и ряде других отраслей промышленности пищевой, фармацевтической - вплоть до металлургической используют широкое многообразие жидких и газовых смесей, подлежащих разделению на достаточно чистые компоненты или фракции различного состава.

Разделение таких смесей при контакте жидкой и паровой фаз, сопровождающее перераспределением компонентов между фазами, называется перегонкой.

Ректификацией называется процесс переноса компонента компонентов между кипящей жидкой и насыщенной конденсирующейся паровой фазами при многоступенчатом противотоке этих фаз. При чередовании по схеме противотока операций частичной конденсации паровой и испарения дистилляции жидкой смесей можно получить выходы высококипящего компонента ВКК и низкокипящего компонента НКК,примерно соответствующие их содержанию в исходной смеси.

В процессе ректификации подводимая извне теплота затрачивается только в кипятильниках - в низу колонны и боковых секциях для частичного испарения жидкой смеси с получением начального потока пара в обогревающем устройстве в нижней части ректификационного аппарата чаще всего - колонны. Теплота конденсации паров также отводится только в конденсирующих устройствах - в верхней части ректификационного аппарата.

Постепенно за счет противоточного контакта фаз на тарелках снизу вверх нарастают концентрации НКК в паре и жидкости - устанавливается некий профиль концентраций этот эффект и лежит в основе процесса ректификации.

Чистота НКК на верху колонны определяется в рамках рассматриваемой схемы числом тарелок. После установления необходимого концентрационного профиля, т.е. требуемой концентрации НКК чистоты на верху колонны, верхний продукт может отбираться в качестве целевого. Но если отбирать весь верхний продукт, то жидкая фаза перестанет стекать по колонне противотоком к пару, процесс ректификации будет нарушен. Поэтому после конденсации верхний продукт отбирается лишь частично предусматривается возврат определенной части конденсата на орошение колонны для поддержания противоточного контакта фаз. В ректификации имеет место двунаправленный процесс переноса компонентов НКК из жидкой фазы в паровую и НКК - в обратном направлении.

1.2 Виды ректификационных колон

Ректификационная колонна - аппарат с наполнителем, который используется для разделения пара на фракции.

Ректификация простых и сложных смесей осуществляется в колоннах периодического или непрерывного действия.

Колонны периодического действия применяют на установках малой производительности при необходимости отбора большого числа фракций и высокой четкости разделения. Классическая схема такой установки указана на рисунке 1.2.1



1 - перегонный куб; 2 - ректификационная колонна; 3 - конденсатор холодильник;

4 - аккумулятор; 5 - холодильник; 6 - насосы

Рисунок 1.1 - Колонны периодического действия

Сырье поступает в перегонный куб 1 на высоту около 2/3 его диаметра, где происходит подогрев глухим паром. В первый период работы ректификационной установки отбирают наиболее летучий компонент смеси, например бензольную головку, затем, повышая температуру перегонки, компоненты с более высокой температурой кипения (бензол, толуол и т.д.). Наиболее высококипящие компоненты смеси остаются в кубе, образовывая кубовый остаток. По окончанию процесса ректификации этот остаток охлаждают и откачивают. Куб вновь заполняется сырьем и ректификацию возобновляют. Периодичностью процесса обусловлены больший расход тепла и меньшая производительность установки.



1 - теплообменник; 2 - подогреватель; 3 - ректификационная колонна;

4 - кипятильник; 5 - конденсатор - холодильник; 6 - аккумулятор

Рисунок 1.2 - Установка непрерывного действия

Установка непрерывного действия лишена многих указанных недостатков. Принципиальная схема такой установки показана на рис. 1.2.2 Сырье через теплообменник 1 поступает в подогреватель 2 и далее на разные уровни ректификационной колонны 3. Нижние фракции разогревают в кипятильнике 4 и сбрасывают обратно в ректификационную колонну. При этом самая тяжелая часть выводится из кипятильника в низ колонны и вместе с жидким осадком на дальнейшую переработку тяжелых фракций. А легкие фракции сверху в конденсатор-холодильник 5, и далее из аккумулятора 6 частично назад в колонну для орошения, а частично -- в дальнейшую переработку легких фракций.

В зависимости от числа получаемых продуктов различают простые и сложные ректификационные колонны. В первых при ректификации получают два продукта, например бензин и полумазут. Вторые предназначены для получения трех и более продуктов. Они представляют собой последовательно соединенные простые колонны, каждая из которых разделяет поступающую в нее смесь на два компонента.

В каждой простой колонне имеются отгонная и концентрационная секции. Отгонная, или отпарная, секция расположена ниже ввода сырья. Тарелка, на которую подается сырье для разделения, называется тарелкой питания. Целевым продуктом отгонной секции является жидкий остаток. Концентрационная, или укрепляющая, секция расположена над тарелкой питания. Целевым продуктом этой секции являются пары ректификата. Для нормальной работы ректификационной колоны обязательны подача орошения наверх концентрационной секции колонны и ввод тепла (через кипятильник) или острого водяного пара в отгонную секцию.

1 - насадочная колонна; 2 - призмы, пирамиды; 3 - отверстия; 4 - тарелки

Рисунок 1.3 - Насадочная колонна

В зависимости от внутреннего устройства, обеспечивающего контакт между восходящими парами и нисходящей жидкостью (флегмой), ректификационные колонны делятся на насадочные, тарельчатые, роторные и др. В зависимости от давления они делятся на ректификационные колонны высокого давления, атмосферные и вакуумные. Первые применяют в процессах стабилизации нефти и бензина, газофракционирования на установках крекинга и гидрогенизации. Атмосферные и вакуумные ректификационные колоны в основном применяют при перегонке нефтей, остаточных нефтепродуктов и дистилляторов.

Для равномерного распределения паров и жидкости в насадочных колоннах -- 1 (рис. 6.) в качестве насадки -- 2 применяют шары, призмы, пирамиды, цилиндры из различных материалов (обычно из прессованной угольной пыли) с наружным диаметром от 6 до 70 мм и отношением площади поверхности к объему от 500. Насадку помещают насыпом на специальные тарелки -- 4 с отверстиями для прохождения паров и стекания флегмы -- 3. Целью применения насадки является повышение площади соприкосновения флегмы и паров для взаимного обогащения. Для правильной работы насадочной колонны очень важно равномерное распределение стекающей флегмы и паров по всему поперечному сечению колонны. Этому благоприятствует однородность тела насадки, максимально возможная скорость восходящего потока паров, равномерно распределенные слои насадки и строгая вертикальность колонны. На практике достигнутое вначале равномерное распределение паров и флегмы нарушается, т. к. пар стремится оттеснить жидкость к стенкам колонны и перемещаться через центр насадки. В связи с этим насадка и разбивается на несколько слоев, а тарелки, на которых размещается насадка, имеют специальную конструкцию, позволяющую снова равномерно перераспределять потоки после каждого слоя насадки. Эффективность использования насадочных колонн очень высока но есть и неудобства: насадку периодически приходится изымать из колоны с целью очищения от смолистых частиц со временем покрывающих насадку и ухудшающих ее смачиваемость, к тому же применение насадочных колонн выдвигает очень жесткое требование выдержки определенного давления пара и количества поступающей флегмы. В случае падения давления пара в колонне происходит ускорение стекания флегмы и резкое уменьшение площади соприкосновения пара и жидкости. В случае превышения давления пара замедляется стекание флегмы, что приводит к ее скоплению в верхних слоях насадки и запиранию паров в нижней части колонны («захлебыванию» колонны). Это приводит к еще большему повышению давления пара в нижней части колонны, и, в критический момент, прорыв пара сквозь флегму в верхнюю часть колонны. Следствием «захлебывания» колонны также является резкое уменьшение площади соприкосновения пара и жидкости.

В тарельчатых колоннах 1 (рис.1.4) для повышения площади соприкосновения потоков пара и флегмы применяют вместо насадки большое число тарелок специальной конструкции. Флегма стекает с тарелки на тарелку по спускным трубам 3, причем перегородки 4 поддерживают постоянный уровень слоя жидкости на тарелке. Этот уровень позволяет постоянно держать края колпаков 2 погруженными во флегму. Перегородки пропускают для стока на следующую тарелку лишь избыток поступающей флегмы. Принципом действия тарельчатой колонны является взаимное обогащения паров и флегмы за счет прохождения под давлением паров снизу вверх сквозь слой флегмы на каждой тарелке. За счет того, что пар проходит флегму в виде мельчайших пузырьков площадь соприкосновения пара и жидкости очень высока.

Конструкции тарелок разнообразны. Применяют сетчатые, решетчатые, каскадные, клапанные, инжекционные и комбинированные тарелки. Конструкцию тарелок выбирают исходя из конкретных технологических требований (степень четкости разделения фракций, требование к интенсивности работы, необходимость изменения внутренней конструкции колонны, частота профилактических и ремонтных работ и др.)

В некоторых процессах переработки нефти (например переработка с попутным отделением воды (паров), переработка с предварительным отделением тяжелейших фракций нефти) применяют роторные колонны 1 (рис. 1.5) с высокой производительностью.

Тарелки такой колонны представляют собой конические щитки с углом наклона 40°, с чередованием тарелок закрепленных к стенкам колонны -- 2 и тарелок закрепленных к центральному вращающемуся валу -- 3. Таким образом вращающиеся тарелки чередуются с неподвижными. Вращение тарелок происходит от привода -- 4 со скоростью 240 об/мин. Флегма спускается сверху -- 5 по неподвижной тарелке и у центра переливается на нижележащую вращающуюся тарелку. Под влиянием центробежной силы флегма перемещается по вращающейся тарелке вверх до ее периферии и в виде сплошной кольцевой пленки переходит на стенки корпуса колонны и дальше -- на низлежащую тарелку. Далее процесс повторяется.

Рисунок 1.4 - Тарельчатая колонна	Рисунок 1.5 - Тарельчатая колонна

Пары движутся сквозь флегму противотоком. К тому же большое количество флегмы постоянно находится во взвешенном состоянии, что приводит к высокой испаряемости самой флегмы. Расстояние между тарелками всего 8 - 10 мм, что позволяет строить очень компактную колонну с высоким (свыше 85%) КПД. В колонну вводится подогретое сырье, необходимая температура которого поддерживается нагревателем -- 6. Указанная конструкция очень удобна в использовании, практически не требует ремонта и профилактических работ, долговечна и не столь чувствительна к изменениям температур и давления исходных компонентов.



1.3 Равновесие между фазами

Фазой называется макроскопическая физическая однородная часть вещества, отделенная от остальных частей системы границами раздела, так что она может быть извлечена из системы механическим путем.

Допустим, например, что в закрытом сосуде заключена некая масса воды, над которой находится смесь воздуха с водяными парами. Эта система является двухфазной. Она состоит из двух фаз: жидкой (вода) и газообразной (смесь воздуха с водяными парами). Если бы воздуха не было, то в системе также было бы две фазы: жидкая (вода) и газообразная (водяные пары). Бросим в воду кусочки льда. Система превратится в трехфазную и будет состоять из твердой фазы (лед), жидкой (вода) и газообразной (смесь воздуха с водяными парами). Добавим к воде некоторое количество спирта. Число фаз не изменится, так как вода смешивается со спиртом, образуя физически однородную жидкость. Однако, если воде добавить ртуть, то последняя не смешивается с водой, и получается система с двумя жидкими фазами: ртутью и водой. Газообразная фаза по-прежнему будет одна; она состоит из смеси воздуха, паров воды и паров ртути. Бросив в воду кусочки поваренной соли, получим систему с двумя твердыми фазами: льдом и твердой поваренной солью. При подсчете числа фаз не имеет значение, является ли та или иная фаза единым телом или состоит из нескольких частей, отделенных одна от другой. Так, капельки тумана в воздухе образуют вместе с ним двухфазовую систему, состоящую из жидкой фазы (вода) и газообразной фазы (смесь воздуха с водяными парами). В системе может быть несколько твердых или жидких фаз. Но она не может содержать более одной газообразной фазы, так как все газы смешиваются между собой.

Условие равновесия фаз можно получить из теорем термодинамики. При равновесии системы температуры и давления всех фаз ее одинаковы. Если их поддерживать постоянным, то термодинамический потенциал системы может только убывать. При равновесии он принимает минимальное значение.

Рассмотрим систему, состоящую из двух фаз 1 и 2, которые могут превращаться друг в друга. Пусть m1 - масса первой, а m2 - масса второй фазы. Обозначим посредством (1 и (2 удельные термодинамические потенциалы вещества в этих фазах. Термодинамический потенциал всей системы представляется в виде Ф = m1(1 + m2(2. пусть давление и температура системы поддерживаются постоянным. Тогда при фазовых превращениях величины ( 1 и (2 не будет изменяться, так как они являются однозначными функциями только температуры и давления. Не будет, разумеется, изменяться и полная масса вещества m = m1 + m2. Могут изменяться только массы m1 и m2. И эти изменения должны происходить в таком направлении, чтобы термодинамический потенциал Фаза принял наименьшее значение, возможное в рассматриваемых условиях. Если (1 ( (2, то всякое превращение фазы 1 в фазу 2 сопровождается уменьшением Ф. Это превращение и будет происходить, пока вся фаза 1 не перейдет в более устойчивую фазу 2. Тогда система сделается однофазной, а ее термодинамический потенциал достигнет минимального значения m(2. Наоборот, если ( 1 ( ( 2, то фаза 2 в конце концов превратиться в фазу 1. Только при условии ( 1 (Р, Т) = ( 2 (Р, Т) фазы будут находиться в равновесии друг с другом. Таким образом, условием равновесия фаз является равенство их удельных термодинамических потенциалов.

1.4 Азеотропная ректификация

Азеотропной смесью называется смесь двух или более жидкостей, состав которой не меняется при кипении, то есть смесь с равенством составов равновесных жидкой и паровой фаз. Смесь, в которой данное условие, напротив, не выполняется ни при каком соотношении количеств компонентов

При азеотропной ректификации разделяющий агент выводится в виде азеотропных смесей, поэтому его регенерация может вызвать определенные затруднения. В этой связи для азеотропной ректификации стараются использовать разделяющие агенты, которые обладают ограниченной растворимостью в компонентах, отбираемых в ректификат. Тогда отделение разделяющего агента от целевых компонентов может быть выполнено путем расслаивания охлажденного ректификата. Один слой представляет собой разделяющий агент, возвращаемый в колонну, второй слой - обогащенный целевым компонентом раствор с примесью разделяющего агента. Разделяющий агент может быть выделен во второй колонне в виде азеот-ропа, который после конденсации и охлаждения направляется на расслаивание. Из низа колонны получают практически чистый целевой компонент.

Смысл азеотропной ректификации состоит в подборе такого третьего компонента, который разрушал бы азеотропное состояние исходной смеси и отгонялся с одним из разделяемых компонентов, образуя с этим компонентом после их совместной конденсации взаимно нерастворимую жидкую смесь. По физико-химическому воздействию на исходную смесь функция разделяющего компонента здесь аналогична разводящей функции экстрагента при экстрактивной ректификации. Разница только в том, что в процессе азеотропной ректификации приходится разрушать исходную смесь азеотропного состава, а при экстрактивной - изменять летучести близкокипящих компонентов.

Особенность азеотропной ректификации состоит в добавлении к исходной системе надлежаще подобранного третьего компонента, образующего гомогенный или гетерогенный азеотроп с одним или с обоими компонентами исходной смеси. Образовавшийся азеотроп обладает более низкой точкой выкипания, чем низкокипящий компонент сырья, и это обстоятельство позволяет облегчить разделение в колонне, проводя его уже между ВКК и азеотропом. Последний в дальнейшем подвергается процессу выделения растворителя либо путем простого расслоения - и случае гетероазеотрона, либо путем дополнительной ректификации - в случае гомоазеотропа.

При азеотропной ректификации разделяющий агент образует азеотропную смесь с одним или несколькими компонентами и в таком виде отводится из колонны в качестве дистиллята.

При азеотропной ректификации летучесть разделяющего агента по сравнению с летучестью компонентов сырья относительно велика, и поэтому основная масса агента уходит с верха колонны с парами ректификата.

Процессы азеотропной ректификации проводят непрерывным и периодическим способами, причем ъ последнем случае разделяемый компонент полностью загружается в куб колонны вместе с исходной смесью, что упрощает схему установки.

При азеотропной ректификации в большинстве случаев требуется больший расход тепла, чем при экстрактивной ректификации. Кроме того, при азеотропной ректификации более затруднен подбор разделяющего агента и ограничена возможность изменения соотношения его количества и количества исходной смеси сравнительно с экстрактивной ректификацией.

Примером азеотропной ректификации - служит получение безводного этилового спирта. Известно, что обычной ректификацией можно получить 96 % - ный раствор спирта в воде, который является азеотропом. Чтобы укрепить спирт с 96 до 100 %; его перегоняют на трехколонной установке. На верхнюю тарелку 1-ой колонны подается бензол, который образует низкокипящий тройной азеотроп: бензол-спирт-вода, уходящий в виде паров дистиллята в дефлегматор, где конденсируется. Конденсат расслаивается в разделительном сосуде на верхний, бензольный слой, возвращаемый в первую колонну, и нижний спирто-водный слой, который перегоняется во второй колонне. Пары дистиллята со второй колонны конденсируются в дефлегматоре и возвращаются в разделительный сосуд.

Метод азеотропной ректификации заключается в проведении процесса ректификации с разделяющими агентами, образующими с одним или несколькими компонентами исходной системы азеотропные смеси, которые при ректификации отбираются в виде дистиллята. Такие разделяющие агенты должны, следовательно, быть летучими веществами. Обычно процессы азеотропной ректификации проводятся так, чтобы вводимый в колонну разделяющий агент практически полностью выводился с дистиллятом.

Процессы азеотропной ректификации с гомогенной жидкой фазой по условиям массообмена совершенно аналогичны процессам обычной ректификации. Специфичны в этом отношении процессы гетероазеотропной и экстрактивной ректификации. Особенность первых заключается в том, что в ректификационной колонне имеются, кроме паровой, две жидкие фазы, и эффективность разделения определяется условиями массообмена между всеми тремя фазами. Особенность процессов экстрактивной ректификации заключается в том, что, в противоположность обычной, расход жидкости, как правило, в несколько раз превышает расход пара в колонне. Присутствие больших количеств разделяющего агента, отличающегося по свойствам от компонентов исходной смеси, обусловливает уменьшение концентрации последних и резко изменяет, физические свойства раствора. В некоторых случаях в колонне могут образовываться две жидкие фазы. Указанные факторы должны оказывать влияние на эффективность массообмена.

При азеотропной ректификации разделяющий агент выводится в виде азеотропных смесей, поэтому его регенерация может вызвать определенные затруднения.

На рис. 2.1 показан вариант процесса азеотропной ректификации когда образующееся азеотропная смесь состоит из резко отличающихся взаимной растворимостью при разных температурах. В этом случае компоненты бензол и хлороформ находясь в жидком виде, практически взаимно не растворимы. Поэтому дистиллят после охлаждения разделятся на компоненты бензол и хлороформ в отстойнике 2. Компонент хлороформ является конечным продуктом, а регенерированный компонент бензол после нагревания в подогревателе 3 возвращается на орошение колонны 1. В схеме, показанной на рис.2.1,в дефлегматоре колонны 1 конденсируется лишь часть паров бензола и хлороформа, необходимая для получения флегмы,а остальная часть их сжижается и охлаждается в холодильнике - конденсаторе перед поступлением в отстойник.

Процессы азеотропной ректификации проводят непрерывным и периодическим способами, причем в последнем случае разделяемый компонент полностью загружается в куб колонны вместе с исходной смесью, что упрощает схему установки.

При азеотропной ректификации в большинстве случаев требуется больший расход тепла,чем при экстрактивной ректификации. Кроме того,при азеотропной ректификации более затруднен подбор разделяющего агента и ограничена возможность изменения соотношения его количества и количества исходной смеси сравнительно с экстрактивной ректификацией.

1 - ректификационная колонна; 2- отстойник(сепаратор); 3- подогреватель

Рисунок 1.6 - Схема азеотропной ректификации



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание технологической схемы

Принципиальная схема ректификационной колонны представлена на рис. 2.1.

1 - ёмкость для исходной смеси; 2,9 - насосы; 3 - теплообменник - подогреватель; 4 - кипятильник; 5 - ректификационная колонна; 6 - дефлегматор; 7 - холодильник дистиллята; 8 - ёмкость для сбора дистиллята; 10 - холодильник кубовой жидкости; 11 - ёмкость кубовой жидкости.

Рис. 2.1 Технологическая схема ректификационной установки.

Исходную смесь бензол-хлороформ из промежуточной ёмкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси Х_Р.

Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка Х\у, т.е. обеднён легколетучим компонентом. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава Х_Р, получаемой в дефлегматоре 6 путём конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную ёмкость 8.

Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость - продукт, обогащённый труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в ёмкость 11.

Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента-хлороформа) и кубовый остаток (обогащённый труднолетучим компонентом-бензолом).

2.2 Физико- химические свойства компонентов смеси

Хлорофомрм (он же трихлорметамн, метилтрихлоримд, хладомн 20) -- органическое химическое соединение с формулой CHCl₃. При нормальных условиях бесцветная летучая жидкость c эфирным запахом и сладким вкусом. Практически нерастворим в воде -- образует с ней растворы с массовой долей до 0,23 %, -- смешивается с большинством органических растворителей. Негорюч. Возможны отравления фосгеном при работе с хлороформом, который долго хранился в тёплом месте. Температура кристаллизации: ?63,55 °C; температура кипения: 61,152 °C.

ректификация хлороформ дистиллят бинарный



Таблица 2.1 - Зависимость физико-химических свойств хлороформа от температуры

	20	40	60	80	100
?? , кг/м3	1489	1450	1411	1380	1326
у, дин/см10-3= Н/м	27,2	24,4	21,7	19	16,3
С, Ккал/кгград4190= дж/кгград	0,244	0,251	0,258	0,265	0,272
?, спз10-3= Нсек/м2	0,57	0,466	0,39	0,33	0,29
r, Ккал/кг4190=Дж/кг	62,8	61	59,1	57,2	55,2

Бензомл (C₆H₆, PhH) -- органическое химическое соединение, бесцветная жидкость со специфическим сладковатым запахом. Простейший ароматический углеводород. Бензол входит в состав бензина, широко применяется в промышленности, является исходным сырьём для производства лекарств,различных пластмасс,синтетической резины, красителей. Хотя бензол входит в состав сырой нефти, в промышленных масштабах он синтезируется из других её компонентов. Токсичен, канцерогенен. Температура плавления = 5,5 °C, температура кипения = 80,1 °C

Таблица 2.2 - Зависимость физико-химических свойств бензола от температуры

	20	40	60	80	100
?? , кг/м3	879	858	836	815	793
у, дин/см10-3= Н/м	29	26,3	23,7	21,3	18,8
С,Ккал/кгград4190= дж/кгград	0,413	0,436	0,46	0,483	0,506
?, спз10-3= Нсек/м2	0,65	0,492	0,39	0,316	0,261
r, Ккал/кг4190=Дж/кг	104	101	97,5	94,3	90,5



3. Технологический расчет

Исходные данные:

Исходная смесь хлороформ - бензол

Производительность колонны G_F = 4000 кг/ч

Содержание хлороформа дистилляте x_P = 96% масс

Содержание хлороформа в исходной смеси x_F = 40% масс

Содержание хлороформа в кубовом остатке x_W = 5% масс

Давление греющего пара Р_п = 3 атм

3.1 Материальный баланс

Обозначим массовый расход дистиллята через G_Р кг/ч, кубового остатка через G_W кг/ч. Производительность колонны по исходной смеси G_F кг/ч.

Из уравнений материального баланса

G_F = G_P + G_W

G_F x_F = G_P x_P + G_W x_W

G_p + G_W = 4000

G_p 0,96 + G_W 0,05 = 4000 0,4

Откуда массовые расходы дистиллята и кубового остатка составят:

Пересчитаем массовые составы фаз на мольные доли по формуле:

Относительный мольный расход питания равен

На основании данных о содержании бензола в жидкой и газовой фазах строим графики и . По графику видно, что кривая равновесия точек перегиба не имеет.

Таблица 6.1 - Равновесие для системы «хлороформ-бензол»

Х, мол.д. У, мол.д. t, 0С 0 0 110,61 5 6,5 108,36 10 12,6 106,22 20 27,2 102,24 30 41 98,61 40 54,6 95,3 50 66 92,25 60 74,6 89,44 70 83 86,84 80 90,5 84,43 90 96,2 82,19 100 100 81,12

В процессе ректификации некоторая часть покинувших колонну паров всегда возвращается в нее (либо в виде флегмы из дефлегматора, либо в виде рефлюкса после конденсатора), и выход дистиллята или фактическая производительность колонны поэтому уменьшается на величину, соответствующую количеству флегмы или рефлюкса. Количество необходимой флегмы или рефлюкса есть величина переменная.

В зависимости от выбранного флегмового числа будут меняться количество продукта и его качество. Максимально возможное флегмовое число R будет получено тогда, когда весь конденсат будет возвращаться в колонну. При минимальном флегмовом числе теоретически требуется бесконечно много тарелок, чтобы достичь заданного состава дистиллята.

Чем больше флегмовое число, тем больше жидкости возвращается в колонну и тем, следовательно, больше тепла нужно затрачивать на ее испарение. Увеличение флегмового числа только в первый период сильно отражается на уменьшении числа необходимых тарелок. Поэтому в обычных условиях ректификации флегмовое число составляет 1,2--3 R_мин. На практике обычно флегмовое число выражают не отношением к R_мин, а отношением к дистилляту, принимая последний за единицу.

Ректификационные установки тем менее чувствительны к всегда возможным колебаниям состава исходной жидкой смеси, чем больше число флегмы как в укрепляющей, так и в исчерпывающей колоннах. Колебания в работе ректификационной установки всегда отзываются на качестве дистиллята. Поскольку последний должен соответствовать стандарту, то флегмовое число должно выбираться таким, чтобы колебания в составе исходной жидкости не влияли на качество дистиллята

Определяем минимальное число флегмы по уравнению:

где - мольная доля бензола в паре, равновесном с жидкостью питания (определяем по диаграмме у^* - х), равная 42.5

Рабочее число флегмы находим по уравнению :

Для удобства расчетов примем R=7

Рабочая линия процесса ректификации представляет собой совокупность рабочих линий для верхней и для нижней части колонны и характеризуется изломом в точке соответствующей составу питательной смеси

Уравнения рабочих линий:

а) верхней (укрепляющей) части колонны

б) нижней (исчерпывающей) части колонны



3.2 Определение физико-химических характеристик

Средние мольные концентрации жидкости и ее температура:

в верхней части колонны

х^/_ср = ( х_F + х_Р ) / 2 = (0,306 + 0,940) / 2 = 0,623 t_x,в = 72.6С

в нижней части колонны

х^//_ср = ( х_F + х_W ) / 2 = (0,306 + 0,034) / 2 = 0,170 t_x,н = 78.6С

средняя температура жидкости в колонне равна

t_ср = (72.6 + 78.6) / 2 = 75,6С

Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий:

в верхней части колонны

у^/_ср = 0,8750 х^/_ср + 0,118 = 0,87500,623 + 0,118 = 0,663

в нижней части колонны

у^//_ср = 1,291 х^//_ср 0,01 = 1,2910,170 0,01 = 0,209

Средние температуры пара определяем по диаграмме t - х, у (рис.6).

в верхней части при у^/_ср = 0,663 температура пара равна t^/_ср = 74,5C

в нижней части при у^//_ср = 0,209 температура пара равна t^//_ср = 78,9C

средняя температура пара в колонне равна

t_ср =(74,5+ 78,9) / 2 = 76,7С

Определяем средние мольные массы и плотности жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны.

Плотность жидкого бензола при 72,6С равна 825,5 кг/м³

при 78,6С равна 815 кг/м³

Плотность жидкого хлороформа при 72,6С равна 1395,5 кг/м³

при 78,6С равна 1380 кг/м³

Плотность смеси жидкого бензола и хлороформа составит:

в верхней части колонны

в нижней части колонны

Средняя плотность жидкости в колонне:

Средние мольные массы и плотности пара:

М_ср = у_ср М_б + (1- у_ср ) М_т и

в верхней части колонны

М^/_ср = 0,663 119,38 + (1 - 0,663) 78 = 105,44 кг/кмоль

в нижней части колонны

М^//_ср = 0,209119,38 + (1 - 0,209) 78 = 86,65 кг/кмоль

Средняя плотность пара в колонне:

Средние массовые расходы по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяются из соотношений :

где М_P и М_F - мольные массы дистиллята и исходной смеси,

М_В и М_Н - мольные массы жидкости в верхней и нижней частях,

Средние массовые потоки пара в верхней и нижней частях колонны
соответственно равны :

где и - средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:

3.3 Определение скорости пара и диаметра колонны

В качестве контактных массообменных устройств в колонне для разделения смеси «бензол - хлороформ » используем колпачковую тарелку с диаметром колпачка D_к = 100 мм и высотой Н_к = 55 мм согласно ГОСТ 26-01-66-86. Принимаем расстояние между тарелками h = 400 мм. Обычно эти расстояния принимают в пределах 0,2 - 0,6 м. В настоящее время стремятся их уменьшать, что позволяет уменьшить высоту колонн, особенно при большом числе тарелок, и снизить их стоимость.

Определяем скорость пара в колонне по уравнению:

Объемный расход проходящего через колонну пара при средней температуре в колонне

в верхней части t^/ _{п ср} = 74,5С



где М_Р - мольная масса дистиллята, кг/кмоль

в нижней части t^//_{п ср} = 78,9С

Диаметр колонны определяем по формуле

верхней части

нижней части

Принимаем диаметр верхней и нижней частей одинаковым D = 1200 мм. Согласно ГОСТ 26-01-66-86 в аппаратах такого диаметра с колпачковыми тарелками:

- колпачки диаметром 100 мм и высотой 55 мм

- количество колпачков 49 штук

- шаг колпачков 140 мм

- высота прорези колпачка (прямоугольной) 20 мм

- относительное свободное сечение тарелки 10,6%

- паровой патрубок 70 мм 2 мм высотой 38 мм

- высота сливного порога 75 мм

- длина пути жидкости по тарелке 860 мм

- периметр слива 1100 мм

- относительное сечение перелива 13,1%

Скорость пара в колонне составит:



в верхней части

в нижней части

Средняя скорость паров равна 0,622+0,644=0,633 м/с

По сравнению с предельно допустимой 0,622/0,725=0,86 и 0,644/0,708=0,90, что соответствует рекомендуемым пределам w_пред

3.4 Расчет КПД тарелки

Для сравнения рассчитаем средний КПД тарелки з₀ по критериальной формуле,полученной путем статистической обработки многочисленных опытных данных для колпачковых и ситчатых тарелок:

В этой формуле безразмерные комплексы :

;

;

где щ - скорость пара в колонне, м/с;

S_св. - относительная площадь свободного сечения тарелки, 11,4% - 0,114 в долях;

h_n - высота сливной перегородки,м;

- плотность пара и жидкости,кг/м³;

D_ж - коэффициент диффузии легко летучего компонента в исходной смеси,определяемый по формуле, м²/с

у - поверхностное натяжение жидкости питания,Н/м.

Коэффициент диффузии составляет

;

Молярная масса исходной смеси

M= M_f = 78*0,4+75,6(1-0,4) = 76,45

Мольный объем диффузирующего вещества

н = 14,8+3,7+73,8 = 92,3см³/атм.

Средняя температура в колонне равна:

t_cp =

T = 76.15+273 = 349,15 K

Средний КПД тарелки составляет:

Действительное число тарелок рассчитываем по уравнению:

N_д = N_т/

где - коэффициент полезного действия тарелки



в верхней части колонны n^/ = n_т^/ / _l = 16 / 0,66 24

в нижней части колонны n^// = n_т^// / _l = 26 / 0,66 39

общее число тарелок n =24 + 39 = 63

Высота тарельчатой части колонны:

Н_т = (п -- 1) h = (63 -- 1) 0,4 = 24,8 м

Высоту куба принимаем 1,25 от диаметра колонны

Н_куб = 1,25 D = 1,25 1,2 = 1,5 м

Высоту сепарационной части 0,75 от диаметра колонны

Н_сеп =0,75 D = 0,75 1,2 = 0,9 м

Общая высота колонны

Н = Н_т + Н_куб + Н_сеп = 24,8 + 1,5 + 0,9 = 27,2 м 28 м.

3.5 Определение конструктивных размеров тарелки

При конструировании колпачков исходят из соблюдения равенства площадей :



где s₁ - площадь поперечного сечения газового патрубка;

s₂ - площадь между верхним краем газового патрубка и колпачка, равная произведению периметра патрубка на расстояние по вертикали от верхнего края патрубка до колпачка;

s₃ - кольцевого пространства между газовым патрубком и колпачком;

s_к - площадь сечения прорезей одного колпачка.

При расчете задаются диаметром патрубков и их живым сечением, обычно в пределах 0,08 - 0,20. Высоту сливной перегородки принимают в пределах 20 - 75 мм. Площадь сечения переливных труб рассчитывают, исходя из того, что скорость жидкости в них не должна превышать 0,1 - 0,2 м/с. Вместо переливных труб часто применяют сливное устройство сегментного типа. При этом в тарелки вырезается сегмент, ограниченный по хорде вертикальной перегородкой, выступающей выше тарелки и образующий сливной порог. Вертикальная перегородка опущена до нижележащей тарелки, но немного не доходит до нее.

3.5.1 Выбор количества колпачков

Площадь сечения колонны составляет:

Принятое по каталогу живое сечение = 0,106, находим общую площадь сечения патрубков:

При стандартных патрубках с внутренним диаметром d_п = 66 мм, наружным D_п = 70 мм площадь сечения одного патрубка равна:

Требуемое количество патрубков и колпачков составит:

Что близко к принятому по ГОСТ количеству колпачков (n_к =49 штук). По условиям разбивки ГОСТ колпачки расположены в шесть рядов по 7,8,9,8,9,8 штук соответственно.

3.5.2 Определение размеров колпачка

Площадь s₂ составляет:

где h - расстояние по вертикали от верхнего обреза патрубка до колпачка.

Из условия s₁ = s₂ находим требуемое расстояние:

По принятой конструкции ГОСТ при установке колпачка по исполнению 1 это расстояние равно (h_к - s_к) - h_п = (55 - 2) - 38 = 15 мм, что близко к требуемому.

Площадь s₃ составляет:

где d_к - внутренний диаметр колпачка, мм

D_п - наружный диаметр патрубка, мм

Из условия s₁ = s₃ находим:

Таким образом, выбранные ранее колпачки с внутренним диаметром d_к = 96 мм и наружным диаметром D_к = 100 мм подходят для данных условий. Выбираем прорези в колпачках - прямоугольные, шириной b = 8 мм, высотой l_пр = 20 мм. Площадь сечения одной прорези составляет:

Из условия s₁ = s_к находим количество прорезей в колпачке:

Общая ширина прорезей в одном колпачке составляет

n_пр b = 21 8 = 168 мм

Периметр колпачка равен:

D_к = 3,14 100 =314 мм

Таким образом, расстояние между прорезями составляет:

что можно считать достаточным (если по расчету это расстояние получается слишком малым, надо увеличить высоту прорезей).

3.5.3 Определение скорости газа в прорезях

Фактическое живое сечение в прорезях колпачков на одной тарелке составляет:

Откуда

Скорость газа в прорезях определяем по формуле:

в верхней части

в нижней части

Проверим равномерность работы тарелок -- рассчитаем минимальную скорость пара в прорезях w_{откр мин}, достаточную для того, чтобы все прорези колпачков были полностью открыты:

Находим по формуле скорость, соответствующую полному открытию прорезей. При значении коэффициента сопротивления сухих тарелок = 5 и коэффициенте = 1 для колпачковых тарелок получаем:

Рассчитанная скорость пара в прорезях колпачков больше минимально необходимой. Условие соблюдается, следовательно, принятое живое сечение вполне обеспечивает полное открытие прорезей и в верхней и в нижней частях колонны.

По результатам расчетов принимаем ГОСТ следующую конструкцию тарелки:

- тип колпачковой тарелки	ТСК-2
- тип колпачков	круглые
- исполнение колпачка	1
- свободное сечение колонны, м2	1,13
- количество секций тарелки	2
- длина секции, мм	385
- длина пути жидкости по тарелке, мм	860
- периметр слива, м	825
- относительная площадь слива, %	8,2
- относительная площадь для прохода паров, %	11,4
- число колпачков, шт	38
- диаметр колпачка, мм	100
- шаг колпачков в ряду, мм	140
- высота колпачка, мм	55
- тип прорези колпачка	прямоугольные
- высота прорези, мм	20
- ширина прорези, мм	8
- количество прорезей, шт	21
- расстояние между прорезями, мм	7,0
- высота сливной перегородки, мм	75
- высота сливной перегородки над прорезью колпачка, мм	55



4. Гидравлический расчет

4.1 Верхняя часть колонны

4.1.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки верхней части при коэффициенте = 5 для колпачковых тарелок [ПлРК] равно:

4.1.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения

Поверхностное натяжение компонентов жидкости в верхней части колонны при температуре 87,5°С бензола 20,010^-3 Н/м, толуола 21,010^-3 Н/м. Поверхностное натяжение смеси составит:

Эквивалентный диаметр прорези при ее полном открытии составит

Гидравлическое сопротивление составит

4.1.3 Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке

Объемный расход жидкости в верхней части колонны:

Величину h--высоту слоя над сливной перегородкой рассчитываем по формуле:

Высота парожидкостного слоя на тарелке:

h^/ _пж = е + l/2 +h = 0,055 + 0,020/2 + 0,028 = 0,093 м

где е - расстояние от верхнего края прорези до сливного порога равное Н_к - l_пр = 75 - 20 =55 мм

Сопротивление парожидкостного слоя:

4.1.4 Общее гидравлическое сопротивление тарелки

р = р_сух + р + р_пж = 440 + 8 + 732 = 1180 Па

Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками h = 0,4 м необходимое для нормальной работы тарелок верхней части условие

< h = 0,400 м, следовательно, вышеуказанное условие соблюдается.

4.2 Нижняя часть колонны

4.2.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки нижней части равно:

4.2.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения

Поверхностное натяжение компонентов жидкости в нижней части колонны при температуре 78,6°С бензола 22,510^-3 Н/м, хлороформа 20,3510^-3 Н/м. Поверхностное натяжение смеси составит:

Гидравлическое сопротивление составит

4.2.3 Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке

Объемный расход жидкости в нижней части колонны:

Величину h--высоту слоя над сливной перегородкой рассчитываем по формуле:



Высота парожидкостного слоя на тарелке:

h^/ _пж = е + l/2 +h = 0,055 + 0.020/2 + 0,032 = 0,097 м

Сопротивление парожидкостного слоя:

4.2.4 Общее гидравлическое сопротивление тарелки

р = р_сух + р + р_пж = 339 + 8 + 588 = 935Па

Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками h = 0,4 м необходимое для нормальной работы тарелок верхней части условие

< h = 0,400 м, следовательно, вышеуказанное условие соблюдается.

Общее гидравлическое сопротивление колонны состоит из сопротивления тарелок верхней и нижней части:

р = p' п_в + р" п_н = 1180 24 + 935 39 =64785 Па



5. Тепловой и энергетический расчет

5.1 Тепловой баланс

1. Приход тепла с греющим паром в паровом подогревателе исходной смеси при нагревании его от температуры 18С до температуры кипения исходной смеси 77С.

2. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде, в дефлегматоре-конденсаторе

По Таб.2.1 и 2.2 определяем удельную теплоту парообразования компонентов при 80,5⁰ С

r_х. = 243648 Дж/кг

r_б. = 401821 Дж/кг

По правилу аддитивности

3. Приход тепла с греющим паром в кипятильнике кубовой жидкости

4. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в холодильнике дистиллята, при охлаждении его от температуры 67С до 25С. Средняя температура дистиллята (67+25)/2=46С. Теплоемкость дистиллята при данной температуре С_Р = 1066 Дж/кг

5. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в холодильнике кубового остатка, при охлаждении его от температуры 80,5С до 25С. Средняя температура дистиллята (80,5+25)/2=52,75С. Теплоемкость дистиллята при данной температуре С_Р = 1629,2 Дж/кг

Тепловой баланс установки приведен в таблице 8.1.

Таблица 5.1 - Тепловой баланс установки

Приход	Расход
Статья	Вт	Статья	Вт
Qпод Qисп	109996 837649	Qконд Qхол.дист Qхол.куб Qпот	864719 19118 61846 1962
Итого	947645	Итого	947645



5.2 Расчёт требуемого количества теплоносителей

1. Расход греющего пара с параметрами Р = 3,0 атм, Т = 132,9⁰ С, влажностью = 5%, удельной теплотой парообразования r = 2171 кДж/кг

а) в подогреватели исходной смеси

б) в кипятильнике кубовой жидкости

2. Расход охлаждающей воды с начальной температурой t _в,0 = 20⁰ C, теплоемкостью С _в = 4,190 кДж/кгК, и конечной температурой t _{в, к} = 40 С, плотностью _в = 1000 кг/м³

а) в дефлегматоре на конденсацию паров

б) в водяном холодильнике дистиллята

в) в водяном холодильнике кубового остатка

Общий расход греющего пара

G = G₁ + G ₂ = 0,053 + 0,406 = 0,459 кг/с или 1652 кг/ч

Общий расход охлаждающей воды

V = V ₁ + V ₂ + V ₃ = 0,0103 + 0,0002 + 0,0007 = 0,0112 м³/с или 40 м³ /ч



6. Механический расчет

6.1 Расчет толщины обечайки

Одним из определяющих параметров при расчетах на прочность узлов и деталей аппаратов является давление среды в аппарате и ее температура при нормальном протекании технологического процесса. При ректификации смеси бензола и толуола давление в аппарате атмосферное Р = 0,1013 МПа, максимальная температура в кубе колонны 110⁰С. Диаметр аппарата 1,2 м.

Расчету на прочность предшествует выбор конструкционного материала в зависимости от необходимой химической стойкости, требуемой прочности, стоимости и других факторов. Для ректификационной колонны используется сталь Х18Н10Т. Номинальное допускаемое напряжение для данной марки стали при температуре 110⁰С равно _д = 140 МН/м². Коррозионная проницаемость его П = 0,1 мм/год.

Главным составным элементом корпуса колонны является цилиндрическая обечайка. Такая обечайка отличается простотой изготовления, рациональным расходом материала и достаточной прочностью. Ее изготавливают вальцовкой листов с последующей сваркой стыков.

Толщину тонкостенных обечаек, работающий под внутренним избыточным давлением Р (в МПа) рассчитывают по формуле:

где _д - номинальное допускаемое напряжение, МН/м²

D - диаметр обечайки, м

С_к - запас на коррозию, м

С_окр округление до ближайшего нормализованного значения,м

Коэффициент учитывает ослабление обечайки из-за сварного шва и наличия неукрепленных отверстий. При отсутствии неукрепленных отверстий для стальных обечаек в зависимости от типа сварного шва принимают равным 0,7-1,0. Поскольку все отверстия в обечайке колонны укрепленные, сварной шов стыковой двухсторонний , то принимаем коэффициент ослабления обечайки равным 0,95.

Прибавка толщины с учетом коррозии С_к определяется по формуле:

.

где _а - амортизационный срок службы аппарата, лет

П - коррозионная проницаемость материала аппарата, мм/год

Принимаем толщину обечайки 8 мм (ЛТ, с.437, табл.15.9)

Условие применимости выполняется, т.к.

6.2 Подбор крышки и днища

Принимаем крышку и днище эллиптическую эллиптические отбортованные стальные (рис. 11) с внутренним базовым диаметром 1200 мм (ГОСТ 6533-68) из стали Х18Н10Т. Высота отбортовки 40 мм (ЛТ, с.443), h_в = 300 мм, объем днища 0,271 м³, площадь внутренней поверхности 1,71 м², масса при толщине 6 мм 78,9 кг.

Принимаем на крышке колонны фланцы стальные сварных аппаратов цельные для обечаек и днищ тип 1 (рис.12) с базовыми размерами D_в = 1400 мм, D_ф = 1535 мм, D_б = 1495 мм, s_мин = 8 мм, h = 38 мм, болты d_б = М20, z = 52 шт, масса 81,1 кг

6.3 Подбор штуцеров и фланцев

Материальные потоки в колонне составляют

Пары дистиллята в дефлегматор

G_P (R+1) = 2400(7+1) = 12304 rкг/ч

Флегма в колонну

G_P R = 2400 7 = 10766 кг/ч

Кубовая жидкость в кипятильник

Q_кип/r_{куб.жид} = (837649 / 396443)3600 = 7606 кг/ч

где r_{куб.жид} = 0,034243648 + (1-0,034)401821 = 396443 Дж/кг

Требуемый диаметр штуцеров для подачи таких количеств веществ при принятой скорости жидкости 1 м/с для самотека, 2 м/с для насосов и для паров 20 м/с определяют по формуле

Материальные потоки, кг/с	Расход, кг/ч	Плотность, кг/м3	Принятая скорость, м/с	Требуемый диаметр, м
- исходная смесь в колонну	4000 ...

Подобные документы

• Ректификационная установка непрерывного действия для разделения бинарной смеси

  Описание установки непрерывного действия для ректификации. Определение рабочего флегмового числа и диаметра колонны. Вычисление объемов пара и жидкости. Расчет кипятильника. Выбор насоса для выдачи исходной смеси на установку, анализ потерь напора.
  
  курсовая работа [996,3 K], добавлен 26.11.2012
  

• Расчет ректификационной колонны для разделения смеси метиловый спирт-вода с колпачковыми тарелками

  Ректификация — массообменный процесс разделения однородной смеси летучих компонентов. Свойства бинарной смеси. Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси. Основная характеристика материального и теплового баланса.
  
  курсовая работа [723,0 K], добавлен 02.05.2011
  

• Расчет числа теоретических тарелок простых и сложных ректификационных колонн

  Выбор оптимального варианта оформления процесса ректификации смеси. Построение диаграмм для бинарной системы. Расчёт числа теоретических тарелок полной ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси 2-метилгексан–2-метилгептан.
  
  курсовая работа [145,2 K], добавлен 24.03.2014
  

• Ректификационная установка непрерывного действия для разделения смеси: ацетон - изопропиловый спирт - вода

  Ректификация - один из самых распространенных технологических процессов в химической, нефтяной отраслях промышленности. Ректификация - процесс разделения бинарных или многокомпонентных паров, а также жидких смесей на чистые компоненты или их смеси.
  
  курсовая работа [211,9 K], добавлен 04.01.2009
  

• Расчет насадочной ректификационной колонны непрерывного действия по разделению смеси хлороформ-бензол

  Суть ректификации, сферы применения бензола и хлороформа. Расчет материального баланса колонны и флегмового числа. Определение скорости пара и гидравлического сопротивления насадки. Выбор дефлегматора, кипятильника и насоса для перекачки исходной смеси.
  
  курсовая работа [114,6 K], добавлен 11.05.2011
  

• Ректификационная установка непрерывного действия для разделения смеси ацетон-бензол

  Принципиальная схема ректификационной установки. Технологический расчет ректификационной колонны непрерывного действия. Основные физико-химические и гидравлические свойства паровой и жидкой фаз для верха и низа колонны. Локальная эффективность контакта.
  
  курсовая работа [457,8 K], добавлен 05.12.2010
  

• Проектирование ректификационной установки для непрерывного разделения смеси бензол–толуол

  Сущность процесса периодической ректификации бинарных смесей. Принципы работы непрерывно действующей ректификационной установки для разделения бинарных смесей. Расчет материального и теплового баланса. Определение скорости пара и диаметра колонны.
  
  курсовая работа [605,8 K], добавлен 24.10.2011
  

• Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси этиловый спирт-вода

  Расчет ректификационной колонны непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения смеси этанол-вода производительностью 5000 кг/час по исходной смеси. Материальный и тепловой баланс, размеры аппарата и нормализованные конструктивные элементы.
  
  курсовая работа [3,0 M], добавлен 13.05.2011
  

• Проект ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси метиловый - этиловый спирт

  Анализ результатов расчета ректификационной колоны непрерывного действия, предназначенной для разделения бинарной смеси метиловый спирт - этиловый спирт. Материальный баланс, расчет тепловой изоляции колонны, вспомогательного оборудования, кипятильника.
  
  дипломная работа [260,6 K], добавлен 17.04.2011
  

• Ректификация нефти

  Установка перегонки нефти. Разделение нефти на составные части по их температурам кипения. Движущая сила ректификации. Работа колонны в адиабатических условиях. Ректификация в тарельчатых аппаратах. Ректификационная установка непрерывного действия.
  
  реферат [178,9 K], добавлен 11.01.2013
  

• Разработка энергосберегающей технологии ректификации циклических углеводородов

  Процесс ректификации играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных смесей. В промышленности разделению подвергаются многокомпонентные смеси как простых зеотропных, так и сложных азеотропных смесей. Методы разделения неидеальных смесей.
  
  дипломная работа [2,9 M], добавлен 04.01.2009
  

• Расчет и подбор ректификационной колонны для разделения смеси ацетон-метанол

  Схема ректификационной установки непрерывного действия. Перевод весовых концентраций в мольные. Проверка баланса. Определение числа теоретических тарелок в укрепляющей и отгонной колоннах. Определение числа действительных тарелок, диаметра колонны.
  
  курсовая работа [33,0 K], добавлен 04.01.2009
  

• Расчет ректификационной колонны

  Проектирование тарельчатой колонны ректификации для разделения смеси уксусной кислоты. Схема ректификационных аппаратов и варианты установки дефлегматоров. Виды тарелок, схема работы колпачковой тарелки. Расчет материального баланса и диаметра колонны.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 15.06.2011
  

• Расчет тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарной углеводородной смеси бензол-толуол

  Понятие процесса ректификации. Технологические схемы для проведения разрабатываемого процесса. Экстрактивная и азеотропная ректификация. Типовое оборудование для проектируемой установки. Теоретические основы расчета тарельчатых ректификационных колонн.
  
  курсовая работа [3,9 M], добавлен 15.11.2010
  

• Ректификационная колонна непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол-толуол

  Схема ректификационной установки. Определение массовых и объемных расходов пара и жидкости вверху и внизу тарельчатой колонны. Гидравлическое сопротивление тарелок. Расчет теплообменных аппаратов: диаметра, изоляционного слоя и стенки корпуса колонны.
  
  курсовая работа [986,3 K], добавлен 04.06.2015
  

• Проектирование ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси ацетон - уксусная кислота

  Разработка ректификационной установки для непрерывного разделения смеси: ацетон - уксусная кислота. Расчет диаметра, высоты, гидравлического сопротивления ректификационной колонны. Определение теплового баланса и расхода греющего пара, охлаждающей воды.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.10.2011
  

• Проектирование ректификационной колонны для разделения смеси метанол-вода

  Разработка технологической схемы непрерывной ректификации для выделения метилового спирта из его смеси с водой. Проектирование тарельчатой ректификационной колонны. Подбор подогревательной исходной смеси по каталогу. Выбор тарелки, энтальпий, штуцеров.
  
  курсовая работа [4,7 M], добавлен 24.10.2011
  

• Расчет ректификационной колонны для разделения смеси "ацетон–уксусная кислота" при атмосферном давлении

  Основы процесса ректификации и расчета ректификационных колонн. Схема работы и виды колпачковых тарелок. Принципиальная схема процесса ректификации. Тепловой расчёт установки. Расчет тарельчатой ректификационной колонны. Подробный расчет дефлегматора.
  
  курсовая работа [3,1 M], добавлен 20.08.2011
  

• Основы процесса ректификации

  Физическая сущность ректификации. Экономические и технические преимущества технологии Линас по сравнению с традиционными ректификационными технологиями. Расчет ректификационной насадочной колонны для разделения бинарной смеси этиловый спирт-вода.
  
  курсовая работа [33,9 K], добавлен 04.04.2013
  

• Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси ацетон-бензол

  Ректификация - процесс разделения бинарных или многокомпонентных паровых и жидких смесей на практически чистые компоненты или смеси. Условия образования неравновесных потоков пара и жидкости, вступающих в контакт. Легколетучие и тяжелолетучие компоненты.
  
  дипломная работа [148,8 K], добавлен 04.01.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам