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=9200 кг/ч
Разделяемые компоненты:
НКК – вода
ВКК – уксусная кислота
Концентрация низкокипящего компонента, масс. доли:
В сырье – =0,25
В дистилляте – =0,96
В кубовом остатке - =0,01
Тип тарелки - клапанная
Равновесные концентрации бинарной смеси вода-уксусная кислота при атмосферном давлении [1]:
х
у
t
0,000
0,000
118,1
0,0210
0,0226
117,96
0,0213
0,0347
117,92
0,0247
0,0450
117,91
0,340
0,689
117,64
0,545
1,112
117,51
4,74
9,79
115,03
8,12
14,46
1113,81
14,97
23,82
111,51
21,98
32,73
109,84
29,17
40,71
108,16
33,78
45,73
107,36
41,98
54,96
105,85
53,59
65,91
104,17
64,63
75,24
102,86
73,88
82,17
101,92
82,51
87,83
101,24
92,10
94,29
100,54
96,76
97,61
100,24
98,91
99,21
100,07
100
100
100,00
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.)
Рис. 2. равновесная кривая системы вода-уксусная кислота 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