Проектирование ректификационной установки для непрерывного разделения смеси бензол–толуол
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
µплоёмкость:
Найдём количество теплоты, передаваемое паром исходной смеси:
Теплоту конденсации пара найдём по его абсолютному давлению:
Определим расход греющего пара:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное значение коэффициента теплопередачи возьмём из [3]: . Тогда ориентировочная поверхность теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
труба в трубе;
диаметр труб 133Ч6 мм и 219Ч6 мм;
площадь теплообмена 3,72 ;
длинна труб 9 м.
2. Дефлегматор-конденсатор
Температурная схема:
,
Тогда . По известному составу и средней температуре смеси найдём её удельную теплоёмкость:
Определим расход охлаждающей воды:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное значение коэффициента теплопередачи возьмём из [3]: . Тогда ориентировочная поверхность теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
кожухотрубный;
диаметр труб 20Ч2 мм;
площадь теплообмена 11,5 ;
длинна труб 3,0 м.
3. Куб-испаритель
Температурная схема:
,
Тогда . По известному составу и средней температуре смеси найдём её удельную теплоёмкость:
Теплоту конденсации пара найдём по его абсолютному давлению:
Определим расход греющего пара:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное значение коэффициента теплопередачи возьмём из [3]: . Тогда ориентировочная поверхность теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
кожухотрубный;
диаметр труб 20Ч4 мм;
площадь теплообмена 46 ;
длинна труб 4 м.
4. Холодильник дистиллята.
Температурная схема:
,
Тогда . Теплоемкость воды при определим по теплофизическим свойствам:
. По известному составу и средней температуре смеси найдём её удельную теплоёмкость:
Найдём количество теплоты, выделяющееся при охлаждении дистиллята:
.
Определим расход воды:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное значение коэффициента теплопередачи возьмём из [3]: . Тогда ориентировочная поверхность теплообмена будет равна: .
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
кожухотрубчатый;
диаметр труб 20Ч2 мм;
число труб 61;
площадь теплообмена 11,5 ;
длинна труб 3,0 м.
Выводы
В данной курсовой работе произведен расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси: бензол - толуол.
Рассчитаны основные параметры тарельчатой колонны:
диаметр колонны: 0.8 м;
высота колонны: 5.1 м;
Основные параметры тарелок:
диаметр тарелки: 0.8 м;
расстояние между тарелками: 0.3 м;
относительное свободное сечение тарелки 0.20;
размер щели 60Ч4 мм;
Для данной колонны условие устойчивой работы :
а) Для верхней части колонны:
б) Для нижней части колонны:
Подробно рассчитан холодильник кубового остатка: тип труба в трубе, диаметр кожуховой трубы , диаметр теплообменной трубы , длинна одной секции 6 м, всего 3 секции.
Также, приближённо рассчитаны паровой подогреватель исходной смеси, дефлегматор-конденсатор, куб испаритель, холодильник.
Список литературы
1. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Брыков В.П. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию - М: Химия 1991 - 496 с.
. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии - М.: Химия 1971 - 784 с.
. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия 1987 - 576 с.
. Волжинский А.И., Константинов В.А. Ректификация: колонные аппараты с решетчатыми тарелками. Метод. указания - СПбГТУ, 2002 - 18 с.
. Волжинский А.И., Флисюк О.М. Определение средних физических величин, потоков пара и жидкости. Метод. указания - СПбГТУ, 2002 - 7 с.
Приложение