Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание.
Условие задачи. 2
Схема ректификационной установки 3
Исходные данные: 3
Равновесные данные: 4
1. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. 4
Диаграмма 1 4
Диаграмма 2 4
2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 4
3. Расчет минимального флегмового числа. 5
4. Расчет рабочего флегмового числа. 5
5. Построение рабочей линии. 5
6. Расчет КПД тарелок. 5
7. Определение числа тарелок. 6
8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. 5
9. Расчет габаритов колонны 6
а) Расчет для верха колонны. 6
б) Расчет диаметра низа колонны. 7
10. Расчет высоты тарельчатой части. 7
11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. 8
12. Расчет средней движущей силы теплопереноса. 7
13. Расход охлаждающей воды. 7 14. Поверхность теплообмена конденсатора. 8Список литературы 9
Условие задачи.
Рассчитать тарельчатую ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси метанол – этанол, подаваемой в колонну при температуре равной температуре кипения. Колонна работает под атмосферным давлением. Исходные данные: расход g1 = 4,2 кг/с, процентные массовые концентрации: исходной смеси a1 = 32%, дистиллята a2 = 95%, кубового остатка a0 = 2%, коэффициент избытка флегмы 4, давление греющего пара Pгр =1,5 ата, начальная температура охлаждающей смеси t’в = 18 0C.
Определить:
1. Реальное и теоретическое число тарелок в отгонной и укрепляющих частях;
2. Диаметр верха и низа колонны и высоту тарельчатой части;
3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе (температурой воды на выходе из конденсатора задаться);
4. Рассчитать поверхность теплообмена конденсатора.
Схема ректификационной установки
Gв
tв’
Gв
tв’’
W1
a1
W0
a0
Исходные данные:g1= 4,2 кг/час;
ao= 1 %;
a1= 32 %;
a2= 95 %;
4
Pгр =1,5 ата
tв’= 18 oC;
K = 900
tв’’= 40 oC (задаемся);
· Равновесные данные:
x% 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y% 0 7,4 14,3 27,1 39,6 51,5 62,5 72,3 79,8 86,6 93,2 100
t oC
78,3 77,2 76,5 75,0 73,6 72,2 70,8 69,4 68,2 66,9 65,9 64,51. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. Диаграмма 1 Диаграмма 2 2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 3. Расчет минимального флегмового числа. 4. Расчет рабочего флегмового числа. 5. Построение рабочей линии. 6. Расчет КПД тарелок.
(из диаграммы x,y – t).
Все данные берутся при t1:
[2, стр. 529, рис. V].
[2, стр.538-539, рис. XIV].
КПД находим по графику ([2, стр. 302, рис. 7-2]): h = 0,49.
7. Определение числа тарелок. 8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка.кг/с
кг/с
Проверка: W1 = П +W0 = 4,2
9. Расчет габаритов колонныС – коэффициент, зависящий от конфигурации тарелок, С = f(h). Принимаем
h = 0,4 мм, тогда С = 0,044. [2, стр. 301].
а) Расчет для верха колонны.T2 = 273,2 + t2
t2 находим по диаграмме x,y – t (смотрим по x2). t2 = 65,7 0C.
T2 = 273,2 + 65,7 = 338,9 K.
Справочные данные для верха колонны берутся для t2 = 56,3 0C. [2, табл. IV].
б) Расчет диаметра низа колонны.t0 находим по диаграмме x,y – t (смотрим по x0). t0 = 78,0 0C.
T0 = 273,2 + 78,0 = 351,2 K.
Справочные данные для верха колонны берутся для t0 = 77,2 0C. [2, табл. IV].
Так как,
Далее смотрим каталог:
· dв = 4,8 м
· dн = 3,8 м
Выбираем диаметр колонны по большему, т.е. dк = 3,8 м.
10. Расчет высоты тарельчатой части. 11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе.Значения удельных теплот конденсации ацетона и этанола берутся при t2 = 65,7 0C. [2, табл. XLV].
180C
400C
64,50C
t0C
t0C
12 Расчет средней движущей силы теплопереноса.
F
13. Расход охлаждающей воды. 14. Поверхность теплообмена конденсатора.Список литературы.
1. Рамм, Планковский. Справочник теплофизических свойстсв органических вещестсв.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 1981.
3. Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980.