Титульный лист
Содержание
Задание на проектирование 3
Введение 4
1. Материальный расчет 5
1.1.Материальный баланс установки 5
1.2. Определение величины рабочего флегмового числа 6
1.3. Тепловой баланс 9
1.4. Определение расхода пара в различных сечениях колонны 10
1.5. Определение скорости пара в свободном сечении клоны 12
1.6. Определение диаметра колонны 13
1.7. Расчет высоты колонны 14
1.8 Гидравлическое сопротивление 14
Заключение 16
Список использованной литературы 17
Задание на проектирование
Производительность колонны по сырью GF=15000 кг/ч
Разделяемые компоненты:
НКК – гексан
ВКК – гептан
Концентрация низкокипящего компонента, масс. доли:
В сырье – =0,5
В дистилляте – =0,97
В кубовом остатке - =0,02
Тип тарелки - колпачковая
Равновесные концентрации бинарной смеси гексан-гептан при атмосферном давлении [1]:
х
у
t
0,0
0,0
98,6
10,0
-
94,2
14,1
27,4
-
20,0
-
90,2
30,0
-
86,6
30,8
52,1
-
40,0
-
83,3
50,0
-
80,2
51,8
74,1
-
60,0
-
77,4
70,0
-
75,1
72,5
88,8
-
80,0
-
72,8
88,6
96,6
-
90,0
-
70,8
100
100
68,0
Введение
Ректификация (от позднелатинского rectificatio — выпрямление, исправление), один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами. При ректификации потоки пара и жидкости, перемещаясь в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причём часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости). Такое противоточное движение контактирующих потоков сопровождается процессами теплообмена и массообмена, которые на каждой стадии контакта протекают (в пределе) до состояния равновесия; при этом восходящие потоки пара непрерывно обогащаются более летучими компонентами, а стекающая жидкость — менее летучими. При затрате того же количества тепла, что и при дистилляции, ректификация позволяет достигнуть большего извлечения и обогащения по нужному компоненту или группе компонентов.
Ректификация широко применяется как в промышленном, так и в препаративном и лабораторном масштабах, часто в комплексе с другими процессами разделения, такими, как абсорбция, экстракция и кристаллизация.
1. Материальный расчет
1.1.Материальный баланс установки
Схема материальных потоков ректификационной установки показана на рис. 1.
Расходы и состав продуктов при составлении материального баланса можно выражать в молярных или массовых величинах. Уравнения материального баланса установки в массовых величинах имеют вид:
Подставим в систему уравнений исходные данные и вычислим расход верхнего продукта mр и нижнего продукта mw
Рис. 1. Схема ректификационной установки непрерывного действия
1.2. Определение величины рабочего флегмового числа
По исходным данным постоим равновесную кривую (рис.2.). недостающие значения находим интерполяцией.
Рис. 2. равновесная кривая системы гексан-гептан при атмосферном давлении
Для последующих расчетов необходимо заданные массовые концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразить в мольных долях по формуле:
,
Где Mi, Mj – мольные массы компонентов; – концентрация легколетучего компонента в масс.%
г/моль
г/моль