Задача

Задача на тему Расчет ректификации смеси метанол этанол

Работа добавлена на сайт bukvasha.ru: 2014-11-09
Содержание.
  "1-3" 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.                                        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 tв = 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
 
 

П aд
Подпись: П aд
W
Подпись: W
Gв
tв’’
 
W1
a1
 
Д
Подпись: Д

 

 

 

 

 

 

 

 


Pгр
Подпись: Pгр

W0
a0
 
 

Ск   Tнас
Подпись: Ск   Tнас

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].
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.

1. Реферат на тему Violence In Literature Essay Research Paper Violence
2. Реферат Религиозные ценности и свобода совести 3
3. Реферат Место и роль государства в экономике России
4. Диплом Общество с ограниченной ответственностью как участник торгового оборота в Российской Федерации
5. Доклад Human League
6. Реферат на тему Wind Technology Essay Research Paper Wind Turbine
7. Реферат Информационная безопасность РФ
8. Контрольная работа по Делопроизводству 2
9. Контрольная работа на тему Издержки производства 6
10. Курсовая Теория прибыли и анализ финансово-хозяйственной деятельности