Коротко о файле:МГУПП / по дисциплине: «Процессы и аппараты биотехнологии» / Цель курсового проекта – выполнить согласно заданию расчет ректификационной колонны с ситчатыми тарелками для разделения бинарной смеси. / Состав: 2 листа чертежи (схема ректификационной установки, чертеж ректификационной колонны с ситчатыми тарелками) + ПЗ (30 страниц)
Содержание
Введение 5
1.Описание технологической схемы установки 6
2.Конструкция аппарата. Выбор конструкционных материалов 7
3. Технологический расчет аппарата 11
3.1Материальный баланс ректификационной установки 11
3.2Определение флегмового числа 12
3.3Средняя температура в верхней и нижней части колонны 16
3.4Расчет материальных потоков в колонне 17
3.5Определение действительного числа тарелок 19
3.6Расчет диаметра и высоты колонны 20
3.7Гидравлическое сопротивление колонны 22
3.8Тепловой расчет колонны 24
3.9Расчет диаметров штуцеров 25
4.Подбор стандартного вспомогательного оборудования 27
4.1Расчет кипятильника 27
Заключение 29
Список литературных источников 30
Исходная смесь ацетон-бензол в количестве 2,0 кг/с с содержанием низкокипящего компонента (ацетон) 37,8% (масс.) из расходной емкости Е1 центробежным насосом Н1 подается в подогреватель П для нагрева водяным паром при давлении 0,1 МПа до температуры кипения (65,50С) и далее поступает на питающую тарелку ректификационной колонны КР. Стекая по тарелкам, жидкость попадает в куб, а затем в кипятильник К, где поддерживается температура кипения смеси. Из кипятильника пары жидкости поступают в нижнюю часть колонны и движутся навстречу исходной смеси, барботируя через нее и обогащаясь низкокипящим компонентом (хлороформом). Выходя из колонны, пары попадают в дефлегматор Д, где конденсируются при температуре 57,50С за счет охлаждения оборотной водой, которая при этом нагревается от 150С до 300С. Полученный дистиллят поступает в разделитель Р, в котором разделяется на два потока: одна часть в качестве флегмы возвращается в колонну КР и стекает по тарелкам вниз, обогащаясь при этом высококипящим компонентом (бензолом), а другая часть поступает в холодильник Х2, где охлаждается (оборотной водой) до температуры 200С и затем передается в приемную емкость Е3. По мере работы часть жидкости из куба при температуре 790С отводится в холодильник Х1 и поступает в приемную емкость Е2 в качестве кубового остатка (практически чистого бензола – 98,1% масс.). Полученный товарный продукт – ацетон (содержание основного вещества 93,4% масс.) направляется из емкости Е3 на склад для хранения или может быть отгружен потребителю.
Оборудование технологической схемы оснащено запорной и регулирующей арматурой, позволяющей управлять расходами материальных потоков в установке (подача исходной смеси, флегмы, пара, оборотной воды, кубового остатка, дистиллята). Движение материальных потоков в установке осуществляется самотеком или с помощью центробежных насосов.
Техническая характеристика:
1.Аппарат предназначен для разделения смеси ацетон-бензол.
с начальной концентрацией 37,8 % (масс).
2.Номинальная емкость 95 м3.
3.Производительность 7200 кг/ч.
4.Давление в колонне 0.1 МПа.
5.Температура среды в кубе до 79 С.
6.Среда в аппарате - токсичная.
7.Тип тарелок - ситчатые.
8.Число тарелок - 27.
Заключение
В данной курсовой работе выполнен расчет ректификационной колонны непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения смеси ацетон – бензол производительностью по исходной смеси 2,0 кг/с. В результате процесса разделения ацетон, как низкокипящий компонент (tкип=56,10С), переходит в дистиллят, а бензол, как высококипящий компонент (tкип=80,20С), концентрируется в кубовом остатке.
На основании справочных данных построены диаграммы равновесия между жидкостью и паром в разделяемой смеси, определены ее температуры в нижней, верхней частях колонны, на тарелке питания, рассчитано оптимальное флегмовое число (R=3,56), количество тарелок – 12 шт. в укрепляющей части колонны, 15 шт. в исчерпывающей.
По результатам расчетов, проектную производительность обеспечивает колонна с внутренним диаметром 2200 мм и общей высотой 20,3 м. Расстояние между тарелками – 600 мм, их общее количество – 27. Тип тарелок – ситчатые.
Также рассчитано вспомогательное оборудование колонны –кипятильник (вертикальный кожухотрубный теплообменник с площадью поверхности 464 м2).
Таким образом, задачи, поставленные в работе, выполнены, цель достигнута.
