Содержание.

Условие задачи. Error: Reference source not found

Схема ректификационной установки 4

Исходные данные: Error: Reference source not found

Равновесные данные: Error: Reference source not found

1. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. Error: Reference source not found

Диаграмма 1 Error: Reference source not found

Диаграмма 2 Error: Reference source not found

2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 4

3. Расчет минимального флегмового числа. 5

4. Расчет рабочего флегмового числа. Error: Reference source not found

5. Построение рабочей линии. Error: Reference source not found

6. Расчет КПД тарелок. Error: Reference source not found

7. Определение числа тарелок. Error: Reference source not found

8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. 5

9. Расчет габаритов колонны Error: Reference source not found

а) Расчет для верха колонны. Error: Reference source not found

б) Расчет диаметра низа колонны. Error: Reference source not found

10. Расчет высоты тарельчатой части. Error: Reference source not found

11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. Error: Reference source not found

12. Расчет средней движущей силы теплопереноса. 7

13. Расход охлаждающей воды. 7

14. Поверхность теплообмена конденсатора. 8

Список 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:

Реальное и теоретическое число тарелок в отгонной и укрепляющих частях;

Диаметр верха и низа колонны и высоту тарельчатой части;

Расход охлаждающей воды в конденсаторе (температурой воды на выходе из конденсатора задаться);

Рассчитать поверхность теплообмена конденсатора.

Схема ректификационной установки

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	64,5

1. 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 колонны

С – 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].

12 Расчет средней движущей силы теплопереноса.

13. Расход охлаждающей воды.

14. Поверхность теплообмена конденсатора.

Список литературы.

Рамм, Планковский. Справочник теплофизических свойстсв органических вещестсв.

Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 1981.

Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980.