Федеральне агентство з освіти
ГОУ ВПО В«Сибірський державнийтехнологічний університет В»
Факультет: Хімічних технологій
Кафедра: Промислової екології,
Процесів та апаратів хімічнихвиробництв
Дипломна робота
Проект ректифікаційної установкибезперервної дії для розділення суміші метиловий-етиловий спирт
(ПЕ ПАХП.000000.122.ПЗ)
Керівник: А.А. Отаманів
Розробив: студент гр. 64-1 IV курсу
Т.А. Ейхо
Красноярськ, 2008
Зміст
Реферат
Введення
1. Розрахунок колони
1.1 Матеріальнийбаланс
1.2 Розрахунок діаметра колони
1.3 Визначимо висоту колони
2. Гідравлічний розрахунокколони
3. Тепловий розрахунокректифікаційної колони
3.1 Розрахунок теплової ізоляціїколони
4. Розрахунок допоміжногообладнання
4.1 Розрахунок кип'ятильника
4.2 Розрахунок дефлегматора
4.3 Розрахунок холодильника длядистиляту
4.4 Розрахунок холодильника длякубового залишку
4.5 Розрахунок підігрівача
Висновок
Список використаноїлітератури
Додатка
метиловийетиловий спирт ректифікаційна колона
Реферат
У курсовому проектінаведено результати розрахунку ректифікаційної колони безперервної дії,призначеної для поділу бінарної суміші метиловий спирт - етиловий спирт.
Курсовий проект міститьрозрахунково-пояснювальну записку із 44 сторінок тексту, 4 таблиць, 2 рисунків, 5літературних джерел та графічну частину з 2 аркушів формату А1.
Введення
Ректифікація - масообмінних процес, який здійснюється в більшості випадків упротиточних колонних апаратах з контактними елементами (насадки, тарілки),аналогічними використовуваними в процесі абсорбції. Тому методи підходу дорозрахунку і проектування ректифікаційних і абсорбційних установок мають багатозагального.
Велика розмаїтістьтарілчастих контактних пристроїв ускладнює вибір оптимальної конструкціїтарілки. При цьому поряд із загальними вимогами (висока інтенсивність одиниціобсягу апарату, його вартість та ін) ряд вимог може визначатисяспецифікою виробництва: великим інтервалом стійкої роботи при змінінавантажень по фазах, здатністю тарілок працювати в середовищі забрудненихрідин, можливістю захисту від корозії. Найчастіше ці якості стаютьпревалюючими, визначальними придатність тієї або іншої конструкції длявикористання в кожному конкретному процесі.
Метою розрахункумасообмінного апарату є визначення конструктивних розмірів, тобтовисоти і діаметра колони, гідромеханічних та економічних показників їїроботи.
При розрахунку процесівректифікації склади рідин звичайно задаються в масових долях або відсотках,а для практичного розрахунку зручніше користуватися складами рідин і пари,вираженими в мольних частках або відсотках.
Проста перегонка.
Фракційна перегонка.Перегонку проводять шляхом поступового випаровування рідини, що знаходиться вперегінному кубі. Утворені пари відводяться і конденсуються. Процесздійснюють періодичним або безперервним способом.
Якщо проста перегонкапроводиться періодично, то в ході отгонки НК зміст його в кубової рідинизменшується. Разом з тим, змінюється в часі і склад дистиляту, якийзбіднюється НК по мірі протікання процесу. У зв'язку з цим відбирають декілька фракційдистиляту, що мають різний склад. Проста перегонка, проведена зотриманням кінцевого продукту різного складу, називається фракційною, абодробової, перегонкою.
Процеси ректифікаціїздійснюються періодично або безперервно при різних тисках: приатмосферному тиску, під вакуумом (для розділення сумішей висококиплячихречовин), а також під тиском більше атмосферного (для розділення сумішей,є газоподібними за нормальних температурах).
Безперервно діючіустановки. Ректифікаційна колона має циліндричний корпус, всерединіякого встановлені контактні пристрої у вигляді тарілок або насадки. Знизувгору по колоні рухаються пари, що надходять в нижню частину апарата зкип'ятильника, який знаходиться поза колони, тобто є виносним, аборозміщується безпосередньо під колоною. Отже, за допомогою кип'ятильникастворюється висхідний потік пари.
Вплив агрегатногостану і температури вихідної суміші на роботу колони.
При виборі оптимальнихумов роботи ректифікаційної установки необхідно враховувати витрату тепла іосновні параметри (температуру і тиск) теплоносіїв - гріючої пари іохолоджувальної води, а також необхідні розміри, як самої колони, так із'єднаних з нею теплообмінних апаратів (кип'ятильника, нагрівача вихідноїсуміші, дефлегматора і холодильника парів). Всі ці фактори взаємозалежні ізалежать, зокрема, від температури і агрегатного стану подається наподіл суміші.
Вихідна суміш моженадходити в колону не тільки в рідкому, але і в пароподібному стані або ввигляді суміші рідини і пари. За інших рівних умов - завдання скластидистиляту уD і залишку xW, тиску Р в колоні та ін - підведення тепла в колонумінімальний у разі подання в неї рідкої вихідної суміші, попередньо нагрітійдо температури кипіння tK на живильній тарілці.
Кип'ятильник, або кубпризначений для перетворення на пару частини рідини, що стікає з колони, іпідведення пари в її нижню частину (під насадку або нижню тарілку). Кип'ятильникимають поверхню нагріву у вигляді змійовика або являють собоюкожухотрубчасті теплообмінників, вбудований в нижню частину колони. Більш зручнідля ремонту і заміни виносні кип'ятильники, які встановлюють нижче колониз тим, щоб забезпечити природну циркуляцію рідини.
В періодичнодіючих колонах куб є не тільки випарником, але і ємністю длявихідної суміші. Тому об'єм куба повинен бути в 1,3-1,6 рази більше йогоодноразової завантаження (на одну операцію). Обігрів кип'ятильників найбільшчасто проводиться водяним насиченим паром.
дефлегматора,призначений для конденсації пари і подачі зрошення (флегми) в колону,являє собою кожухотрубчасті теплообмінника, в міжтрубному просторіякого зазвичай конденсуються пари, а в трубах рухається охолоджує агент(Вода). Однак питання про направлення конденсується парів і охолоджуючогоагента всередину або зовні труб слід вирішувати в кожному конкретному випадку,враховуючи бажаність підвищення коефіцієнта теплопередачі і зручність очищенняповерхні теплообміну. ​​
Розрахунокколпачковой тарельчатой ​​ректифікаційної колони безперервної дії
Розрахунок ректифікаційноїколони зводиться до визначення її основних параметрів - діаметра і висоти. Обидвапараметра в значній мірі визначаються гідродинамічним режимом роботиколони, який в свою чергу, залежить, від швидкості і фізичних властивостей фаз,а так само від типу і розмірів насадок.
При виборі ковпачків,клапанів, насадок для апаратів керуються рядом міркувань
Принципова технологічна схема та її опис
Рисунок 1 - Схема безперервнодіючої ректифікаційної установки.
Безперервно діючіустановки. Ректифікаційна колона має циліндричний корпус, всерединіякого встановлені контактні пристрої у вигляді тарілок або насадки. Знизувгору по колоні рухаються пари, що надходять в нижню частину апарата зкип'ятильника, який знаходиться поза колони, тобто є виносним, аборозміщується безпосередньо під колоною. Отже, за допомогою кип'ятильникастворюється висхідний потік пари.
Пари проходять через шаррідини на нижній тарілці, яку будемо вважати першою, ведучи нумерацію тарілокумовно знизу вгору.
Нехай концентраціярідини на першій тарілці дорівнює х1 (по низькокиплячих компоненту), а їїтемпература t1. В результаті взаємодії між рідиною і парою, що маєбільш високу температуру, рідина частково випаровується, причому в пар переходитьпереважно НК. Тому на наступну (другу) тарілку надходить пара звмістом НК у1> х1.
Випаровування рідини натарілц...
