расчет ректификационной колонны
Заказать уникальную курсовую работу- 18 18 страниц
- 0 + 0 источников
- Добавлена 06.03.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Результаты расчета коэффициентов относительной летучести компонентов и значения приведены в табл.1.9.Таблица 1.9Результаты расчета коэффициента Фракцияi, вi, нiпри = 10.06438-6100.05429.71614.57420.8110.10561-6900.14615.8629.11412.0230.89669-9800.1498.8735.8837.225-0.37998-12400.1635.4344.0474.689-0.142124-13500.1553.2942.7403.004-0.066135-16200.1341.8561.7231.788-0.029Всего1.0000.363=e/Минимальное флегмовое число рассчитывается с использованием уравнения (1.15) :С учетом коэффициента избытка флегмы рабочее флегмовое число:Расчет числа теоретических тарелок колонны по методу ХенстебекаОпределяем количество продуктов разделения:Определяем количество пара и жидкости в обеих секциях колонны:Находим предельные количества легких компонентов в укрепляющей секции: = 599,0+1803 = 779,3 кг/ч = 745,2+1803 = 925,5 кг/чОпределяем предельные количества тяжелых компонентов в исчерпывающей секции:=1426 + 2649 = 1691=1687 + 2310 = 3997=1016 + 2111 = 3127Вычисляем предельные количества суммы двух ключевых компонентов (индекс «е») в жидкости и паре:для укрепляющей секции:Для исчерпывающей секции:3127 = 47190,9Определим количества ключевых компонентов в жидкости и паре в районе ввода питания: =Строим диаграмму Мак-Кэба и Тиле для ключевых компонентов в относительных концентрапциях и наносим на нее предельные рабочие линии с тангенсами угла наклона и , а также линии в районе ввода питания с тангенсами угла наклона и .Рабочие линии близки к предельным, следовательно, расчет заканчиваем нахождением числа тарелок в обеих секциях путем построения «ступеней» между равновесной и рабочей линиями.Тепловой балансПри составлении теплового баланса ректификационных колонн, предназначенных для разделения нефтяных фракций, для определения массовых энтальпий нефтепродуктов следует пользоваться формулами:Энтальпия жидких нефтепродуктов (кДж/кг):(1.13)Энтальпия паров нефтепродуктов при атмосферном давлении (кДж/кг):(1.14)Температура в уравнениях (1.13) и (1.14) должна быть выражена в К.При увеличении давления в системе энтальпия нефтяных паров снижается вследствие уменьшения теплоты испарения. Однако при небольших давлениях изменением энтальпии можно пренебречь. Чтобы избежать путаницы при определении приходных и расходных статей теплового баланса, последний удобно представлять в виде таблицы (потери тепла в окружающую среду принимаем равными 5%; температуру холодного острого орошения – 80 ОС).Таблица 1.10 - Тепловой баланс ректификационной колонныПотокфазаt, OC, кДж/кгG, кг/чQ, кДж/чприход теплаСырье:паровая фазап1550.741647.4жидкая фазаж1550.767348.4парожидкостное питание 447.91020004.57.107дополнительное тепло в куб колонны???Всего4.57.107расход тепла (без учета потерь в окружающую среду)дистиллятж800.702174.9154210.27.107кубовый остатокж168.90.769381.3865793.30.107тепло, отнимаемое орошением3.34.107Всего6.91.107С учетом тепловых потерь в окружающую среду дополнительное количество теплоты, подводимое в куб колонны:Расчет величин внутренних потоков пара и жидкости в колоннеРасход пара, проходящего через произвольное сечение укрепляющей секции колонны, рассчитывается по уравнению (1.47):Расход жидкости, стекающей вниз через произвольное сечение укрепляющей секции колонны:Расход пара в произвольном сечении отгонной секции колонны можно рассчитать по уравнению (1.48):Расход жидкости в произвольном сечении отгонной секции колонны:+ W =
Пятьдесят шесть
Введение
Ректификация - массообменный процесс разделения однородной смеси летучих компонентов, осуществляемый путем противоточного многократного взаимодействия паров, образующихся при перегонке, с жидкостью, образующейся при конденсации этих паров.
Разделение жидкой смеси основан на различной летучести веществ. При уточнении исходной смеси делится на две части: дистиллят - смесь обогащается низкокипящим компонентом (НК), и кубовый остаток - смесь обогащается высококипящим компонентом (ВК).
Процесс ректификации осуществляется в ректификационной установке, основным устройством которой является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам стекает жидкость, поставляемая в виде флегмы в верхнюю часть аппарата.
Процесс ректификации может протекать при атмосферном давлении, а также при давлениях выше и ниже атмосферного. Под вакуумом ректификацию проводят, когда разделению подлежат высококипящие жидкие смеси. Повышение давления применяются для разделения смесей, находящихся в газообразное состояние при температуре более низкого давления. Атмосферное давление принимают при разделении смесей, имеющих температуру кипения от 30 до 150ъ C.
Степень разделения смеси жидкостей на компоненты и чистота получаемых дистиллята и кубового остатка зависят от того, насколько развита поверхность контакта фаз, в зависимости от количества бак на орошение флегмы и устройства ректификационной колонны.
Ректификация известна с начала XIX века как один из важнейших технологических процессов главным образом спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификацию все шире используется в самых различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение (в производствах органического синтеза, изотопов, полимеров, полупроводников и различных других веществ высокой чистоты).
1. Расчет ректификационной колонны
1.1 Материальный баланс процесса
Составить материальный баланс для определения количества и состава веществ, участвующих в процессах ректификации.
Материальный баланс колонны, обогреваемой паром:
, (1.1)
в случае, если GF--производительность установки original mix, G,D -производительность установки по дистилляту, ГW-- производительность установки по кубовому остатку.
Материальный баланс для А: