Коротко о файле:Цель работы – систематическое повторение теоретических знаний по дисциплине «Процессы и аппараты» и получение практических навыков по технологическому конструкционно - математическому расчету ректификационной колонны. / Колледж филиала ДВФУ в г. Находке /
Введение
1 Теоретический раздел
1.1 Теоретические основы процесса ректификации
1.2 Принцип работы ректификационной колонны
1.3 Схема работы колпачковой тарелки
2 Расчетная часть
2.1 Материальный баланс
2.2 Построение фазовых диаграмм
2.3 Расчет флегмового числа
2.4 Расчет средних параметров для верней и нижней части колонны
2.5Диаграмма зависимости t – x, y
2.6 Расчет скорости пара и определение диаметра колонны
2.7 Расчет высоты колонны
2.8 Расчет колпачковой тарелки
2.9 Тепловой баланс
Заключение
Список литературы
Заключение
В данной курсовой работе рассмотрены основы процесса ректификации, классификация ректификационных колонн по конструкции внутреннего устройства, по периодичности действия и по способу организации движения потоков контактирующих фаз. Согласно заданию на курсовую работу, в котором указаны компоненты бинарной смеси: уксусная кислота-вода, выбрана колонна с колпачковыми тарелками, и проведен её расчет по исходным данным, указанным в задании. Выполнен материальный и тепловой баланс, определены основные размеры аппарата и подобраны нормализованные конструктивные элементы.
Ректификация – процесс разделения однородных жидких смесей, состоящих из нескольких компонентов, за счет противоточного взаимодействия двух фаз: жидкости и пара, образующегося из этой жидкости; тепломассообменный процесс разделения жидких смесей, компоненты которых отличаются по температурам кипения.
В процессе ректификации по всей высоте колонны происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается высококипящим компонентом, а паровая фаза – низкокипящим.
Высококипящий компонент – компонент смеси, имеющий наименьшее давление паров при данной температуре по сравнению с давлением паров других компонентов смеси и наибольшую температуру кипения при одинаковом для всех компонентов смеси давлении.
Низкокипящий компонент – компонент смеси, имеющий наибольшее давление паров и наименьшую температуру кипения.
Процессы ректификации широко используются в химической и нефтехимической промышленности для получения отдельных компонентов или смесей более простого состава. С их помощью проводят разделение разнообразных смесей (сжиженные газы, нефтепродукты первичной и вторичной переработки и др.) для получения высокосортных топлив или веществ, имеющих желаемую степень чистоты. Процесс ректификации предназначен для разделения жидких смесей на практически чистые компоненты или фракции, различающиеся температурой кипения. Жидкость, выходящая из верхней части колонны и отбираемая как готовый продукт называется дистиллятом (ректификатом).
Жидкость, выходящая из верхней части колонны и возвращаемая в колонну, называется флегмой.
Жидкость, выходящая из нижней части колонны, называется кубовым остатком. В процессе проделанной работы был произведен конструктивный расчет ректификационной колонны колпачкового типа для разделения бинарной смеси метиловый спирт этиловый спирт. Расчет состоял из пяти этапов, на каждом из которых были получены данные, необходимые для того, чтобы спроектировать ректификационную колонну.
С помощью первых двух этапов (материальный баланс и построение фазовых диаграмм) мы рассчитали рабочее число флегмы и выяснили число теоретических тарелок с помощью фазовой диаграммы y-x. Следующим этапом рассчитали диаметр колонны. Далее, определили высоту колонны из отдельных ее секций Н= 25 м
Были получены следующие данные:
диаметр колонны - 2400 мм;
высота колонны –27 м
Рабочее флегмовое число – 2,25;
Число теоретических тарелок:
Всего –32, из них верхних – 16, нижних –16;
С помощью теплового баланса была рассчитана средняя движущая сила процесса теплопередачи ∆t_(ср.)= 48 ºС и величина теплопередающей поверхности испарителя F=15 м^2.
