Содержание
Содержание:
Введение
1. Аналитический обзор
2. Технологическая часть
3. Инженерный расчет
3.1. Технологические расчеты
3.1.1. Материальный баланс нижней частях колонны
3.1.2 Расчет расходов пара и жидкости в верхней и
3.1.3 Расчет теплового баланса колонны
3.2 Выбор основного конструктивного материала
3.3 Гидравлический расчет для ректификационной колонны с решетчатыми тарелками
3.4. Расчет высоты колонны
3.4.1. Определение кинетических параметров (коэффициент массоотдачи числа единиц переноса)
3.4.2 Коэффициент массопередачи
3.4.3. Локальная эффективность тарелки
3.4.4. Определение высоты и гидравлического сопротивления колонны
3.5. Ориентировочный расчет теплообменников
3.5.1. Куб – испаритель
3.5.2. Подогреватель исходной смеси греющим паром
3.5.3. Дефлегматор водяной
3.5.4. Холодильник дистиллята
3.5.5. Холодильник кубового остатка
3.6. Подробный расчет парового подогревателя исходной смеси
Вывод
Список использованной литературы
Выдержка из текста
Введение
Ректификацию применяют в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности для разделения жидких смесей на технически чистые продукты. Этот метод основан на различной летучести составляющих смесь компонентов, т.е. на различии в температурах кипения компонентов при одинаковом давлении. Процесс ректификации осуществляют в аппаратах – ректификационных колоннах. В промышленности наибольшее распространение получили тарельчатые ректификационные колонны с колпачковыми, ситчатыми, клапанными и решетчатыми тарелками.
Через ректификационную колонну противотоком движутся пар и жидкость. Пар идет снизу вверх, жидкость стекает сверху вниз. На каждой тарелке колонны они вступают в контакт благодаря барботажу – прохождению пузырьков и струек пара через слой жидкости на тарелке. Вследствие отсутствия термодинамического равновесия между паром и жидкостью при этом возникают процессы тепло- и массообмена, в результате которых состояние двухфазной системы приближается к равновесному. Пар становится богаче более летучим (низкокипящим), а жидкость – менее летучим (высококипящим). Температура пара падает, жидкости – возрастает.
Пар образуется в кубе-испарителе при кипении жидкости, стекающей в него с нижней тарелки колонны. Концентрация легколетучего компонента как в жидкости, так и в образующемся при её кипении паре низкая. Из куба-испарителя пар поступает в колонну под нижнюю тарелку. По мере продвижения через тарелки пар все в большей степени обогащается легколетучим компонентом. С верхней тарелки пар уходит в конденсатор (дефлегматор), где он полностью конденсируется. Часть образовавшегося конденсата – жидкости с высокой концентрацией более летучего компонента поступает на верхнюю тарелку колонны. Эту жидкость называют флегмой. Остальную жидкость отбирают в качестве верхнего продукта – дистиллята. Флегма, стекая вниз по тарелкам, обедняется более летучим компонентом и приходит в куб-испаритель состоящей в основном из менее летучего компонента. Часть этой жидкости отбирают в качестве нижнего продукта – кубового остатка. Исходную бинарную смесь (питание) подают на одну из тарелок средней части колонны, на которой состав жидкости близок к составу питания.
Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный процесс разделения подаваемой в колонну исходной смеси состава XF (GF) на дистиллят GD с высоким содержанием более летучего компонента XD и кубовый остаток GW с малой его концентрацией XW. Концентрации XD и XW получаемых продуктов разделения зависят от числа тарелок в колонне и от режима ее работы.
Для обогрева испарителей ректификационных колонн наиболее часто применяют насыщенный водяной пар, реже – электронагрев, топочные газы и высокотемпературные органические теплоносители. Охлаждение дефлегматоров производят чаще всего водой, реже – атмосферным воздухом.
Список использованной литературы
Список использованной литературы:
1. П.Г.Романков, В.Ф.Фролов, О.М.Флисюк – Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии.
2. А.И. Волжинский, О.М. Флисюк – Определение средних физических величин потоков пара и жидкости.
3. Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии.
4. А.В Марков, А.В. Маркова – Неразборные теплообменники “труба в трубе” (конструкция и основные размеры).
5. А.И. Волжинский, В.А. Константинов – Ректификация: колонные аппараты с решетчатыми тарелками.
6. Н.В. Озерова, А.В. Нестеров – Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии ( краткие справочные данные ).
7. А.И. Волжинский, О.М. Флисюк – Ректификация: справочные данные по физико–химическим величинам.
8. Курс лекций по процессам и аппаратам.