Расчет колпачковой колонны
Сущность процесса ректификации. Установка непрерывного действия. Ректификация простых и сложных смесей в колоннах периодического или непрерывного действия. Процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят и кубовый остаток. Свойства хлороформа.
| Рубрика | Химия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.06.2016 |
| Размер файла | 2,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1091,90
2
0,024
- пары дистиллята в дефлегматор
12304
3,353
20
0,25
- флегма в колонну
10766
1091,90
1
0,055
- кубовый остаток в холодильник
2462
1091,90
2
0,02
- кубовая жидкость в кипятильник
7606
1091,90
1
0,05
- пары кубовой жидкости в колонну
7606
3,353
20
0,2
- дистиллят в холодильник
1538
1091,90
2
0,014
|
Требуемые диаметры трубопроводов для … |
Расход, кг/с |
Подача |
Принятый станд. диаметр, мм |
|
|
- подачи исходной смеси в колонну |
2,064 |
Насосом |
32 |
|
|
- выхода паров дистиллята из колонны |
2,512 |
Пары |
250 |
|
|
- входа флегмы в колонну |
1,845 |
Самотек |
65 |
|
|
- отвода кубовой жидкости из колонны |
1,398 |
Насосом |
40 |
|
|
- выхода кубовой жидкости в кипятильник |
2,850 |
Самотек |
80 |
|
|
- входа паров кубовой жидкости в колонну |
2,850 |
Пары |
250 |
|
|
- отвода дистиллята из колонны |
0,667 |
Насосом |
40 |
Принимаем вводы и выводы труб по МН 4004-62 (ЛТ, с.662), штуцера по МН 4579-63 (ЛТ, с.659), и фланцы к ним по ГОСТу 1255-67 со следующими базовыми размерами:
- для исходной смеси, а также отвода кубовой жидкости из колонны ввод-вывод трубы с Dу А = 32 мм , dн = 38 мм, L = 80 мм, hА = 13 мм.
- для входа флегмы в колонну ввод-вывод трубы с Dу А = 65 мм и Dу Б = 80 мм, dн = 76 мм, L = 80 мм, hА = 14 мм, hБ = 14 мм
- для отвода кубовой жидкости в кипятильник ввод-вывод трубы с Dу А = 32 мм , dн = 38 мм, L = 110 мм, hА = 13мм.
- для выхода паров дистиллята из колонны и входа паров кубовой жидкости в колонну штуцер из двухслойной стали с приварными фланцами и направленной уплотнительной поверхностью с Dу = 200 мм , dн = 219 мм, L = 240 мм, толщиной ,h =29мм, масса m = 13,3 кг
Принимаем на штуцерах фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов цельные тип 1 по ГОСТу 1255-67
|
Наименование размера |
Обоз. |
Значения |
||||
|
Диаметр внутренний, мм |
Dв |
250 |
80 |
65 |
40 |
|
|
Диаметр наружний, мм |
Dн |
273 |
89 |
76 |
45 |
|
|
Диаметр фланца, мм |
Dф |
370 |
185 |
160 |
130 |
|
|
Диаметр болтовой окружность, мм |
Dб |
335 |
150 |
130 |
100 |
|
|
Диаметр болтов, мм |
dб |
М16 |
М16 |
М12 |
М12 |
|
|
Количество болтов, шт |
z |
12 |
4 |
4 |
4 |
|
|
Высота фланца, мм |
h |
18 |
11 |
11 |
10 |
|
|
Масса фланца, кг |
M |
6,95 |
1,84 |
1,39 |
0,95 |
|
|
Условное давление, МН/м2 |
Ру |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
Заключение
В данной курсовой работе изучен процесс ректификации и рассмотрена азеотропная ректификация. Она является одним из случаев реализации принципа перераспределения полей концентраций. При этом с одной стороны, преобразуется концентрационное пространство за счет добавления одного или нескольких азеотропных агентов, которое обладает новым температурным портретом по сравнению с исходным. С другой стороны, за счет разновысотной подачи азеотропного агента и исходной смеси преобразуется температурная система ректификации. Последнее порождает экстремумы на температурном профиле, соответствующем распределению компонентов по высоте колонны, что свидетельствует, о наличии элементов обратной ректификации. Разновысотная подача потоков в колонну является обязательным условием реализации принципа перераспределения в данном методе.
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.
В технологической части рассмотрели технологическую схему разделения смеси «хлороформ - бензол» производительностью 4000кг/ч. Также приведена характеристика свойств обоих компонентов разделяемой смеси: их описание и зависимость физико-химических характеристик от температуры.
В расчетной части был рассчитан материальный баланс процесса (Приложение В). Количество получаемого дистиллята 1538 кг/ч, кубового остатка 2462 кг/ч. Также был рассчитан тепловой баланс процесса (Приложение Г). Согласно ему определен расход теплоносителей для осуществления процесса, который составляет: для охлаждающей воды в 40м3/ч, для греющего пара (3 атм) составляет 1652 кг/ч. Определены физико-химические характеристики потоков в средних частях колонны (Приложение Д) и требуемый диаметр колонны, который составил 1600 мм.
Требуемое количество тарелок для выполнения заданного разделения определено графическим методом и составляет с учтом КПД 0,66: в верхней укрепляющей части 16, в нижней исчерпывающей части 26, общее количество тарелок соответственно 42 штуки. При расстоянии между ними 400 мм общая высота колонны составит 27,2 м. Также выполнены конструктивные расчеты элементов ректификационной колонны и подобраны штуцера для ввода-вывода технологических потоков.
При расчете гидравлического сопротивления колонны получено значение 64785 Па, следовательно, колонна работает при небольшом избыточном давлении.
Список использованной литературы
1. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Изд-во «Химия», 1968. - 848 с.
2. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Издательство «Химия», М., 1971.
3. Коган В. Б., Фридман В. М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром. Кн. 1-2. М.-Л.: Наука, 1966.
4. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Пер. с англ. Под ред. Б. И. Соколова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1982.
5. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. Под редакцией Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и допол. М.: Химия, 1991.
6. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд. «Химия», Л., 1970
7. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. - М.: Химия, 1980. - 296с.
8. Отраслевой стандарт. Тарелки колпачковые стальных сварных аппаратов. Параметры, конструкция и размеры. ОСТ 26-01-66-86
9. Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1970.
10. Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Характеристика потоков.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Физико-химические характеристики жидких и паровых смесей в средних частях колонны.
ПРИЛОЖЕНИЕ С
Тепловая нагрузка в ректификационной установке разделения смеси хлороформ - бензол
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 26.11.2012Ректификация — 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 02.05.2011Выбор 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 24.03.2014Ректификация - 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 04.01.2009Суть 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 11.05.2011Принципиальная 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 05.12.2010Сущность 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 24.10.2011Расчет 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 13.05.2011Анализ 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 17.04.2011Установка 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 11.01.2013Процесс 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 04.01.2009Схема 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 04.01.2009Проектирование 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 15.06.2011Понятие 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 15.11.2010Схема 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 04.06.2015Разработка 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 24.10.2011Разработка 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 24.10.2011Основы 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 20.08.2011Физическая 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 04.04.2013Ректификация - 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
