Главная страница
Навигация по странице:

  • «МИРЭА – Российский технологический университет» РТУ МИРЭА

  • Домашнее задание на тему: Расчет тарельчатых колонных аппаратов

  • Подбор данных по равновесию и построение диаграмм фазового равновесия Y=f(X) и t=f(X,Y).

  • Пересчет массовых концентраций в мольные

  • Определение числа теоретических и действительных тарелок

  • Определение рабочей высоты колонны

  • Определение потоков в колонне

  • Расчёт диаметров укрепляющей и отгоняющей колонны

  • Тепловой расчет

  • Расчет поверхности теплообмена конденсатора

    		•

    Расчет работа по ректификации 16 вар. Расчет тарельчатых колонных аппаратов


    Скачать 151.8 Kb.
    НазваниеРасчет тарельчатых колонных аппаратов
    Дата16.05.2023
    Размер151.8 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРасчет работа по ректификации 16 вар.docx
    ТипДокументы
    #1134614




    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

    «МИРЭА – Российский технологический университет»

    РТУ МИРЭА




    Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова



    (наименование Института)
    Кафедра процессов и аппаратов химической технологии



    (наименование кафедры)
    Домашнее задание на тему:

    Расчет тарельчатых колонных аппаратов

    Вариант 16

    Работу выполнила
    Студентка группы

    Руководитель работы

    Кузнецова Наталья Анатольевна

    Москва, 2019

    Дано:

    Рассчитать процесс непрерывной ректификации бинарной системы метанол-вода, поступающей в количестве W1=4000 кг/ч с концентрацией а1=40%. Необходимо получить продукт с концентрацией a2=98,5% и кубовой остаток с концентрацией a0=1,5%. Коэффициент избытка флегмы σ=1,8. КПД тарелки η=0,65. Давление греющего пара, обогревающего куб колонны, Pгр=6 атм.

    Определить:

    • число действительных и теоретических тарелок;

    • диаметр колонны;

    • расходы тепла и греющего пара в кубе, охлаждающей воды в конденсаторе;

    • определить поверхность теплообмена конденсатора.


    Описание технологической схемы ректификационной установки


    В куб внизу колонны заливается бинарная жидкость с содержанием низкокипящего компонента (НКК) концентрации а1, нагревается и испаряется. Пары, обогащенные НКК, состава y поднимаются вверх, выходят из колонны и полностью конденсируются в конденсаторе до состояния кипящей жидкости. Она возвращается в колонну, стекает вниз и контактирует с восходящим потоком пара.



    Рисунок 1.1. Схема ректификационной установки

    1-ректификационная колонна, 2-обогревающее устройство, 3-конденсатор


    1. Подбор данных по равновесию и построение диаграмм фазового равновесия Y=f(X) и t=f(X,Y).

    t
    х
    у

    64,5
    1
    1

    66
    0,9
    0,958

    67,6
    0,8
    0,915

    69,3
    0,7
    0,87

    71,2
    0,6
    0,825

    73,1
    0,5
    0,779

    75,3
    0,4
    0,729

    78
    0,3
    0,665

    81,7
    0,2
    0,579

    87,7
    0,1
    0,418

    92,3
    0,05
    0,268

    100
    0
    0


    1. Пересчет массовых концентраций в мольные









    1. Расчет флегмового числа

      1. Минимальное флегмовое число



      1. Действительное флегмовое число









    1. Определение числа теоретических и действительных тарелок





    1. Определение рабочей высоты колонны



    где h=0,2-0,6 м – межтарельчатое расстояние

    1. Определение потоков в колонне

      1. Поток в кубе:



      1. Поток в дистилляте:



      1. Проверка:

    - верно

    1. Расчёт диаметров укрепляющей и отгоняющей колонны























    Для решения необходимы равновесные данные для всех концентраций. Сведем их все в таблицу:
    a
    x
    y
    t

    1
    0,4
    0,273
    0,642
    79,8

    2
    0,985
    0,974
    0,99
    64,8

    0
    0,015
    0,008
    0,04
    99

      1. Расчет диаметра колонны в укрепляющей части:

    Плотности метанола и воды при t2=64,8°С находим из справочных данных:

    ρметанола­=736,2 кг/м3; ρводы­=980,7 кг/м3





















      1. Расчет диаметра колонны в отгонной части:

    Плотности метанола и воды при t0=99°С находим из справочных данных:

    ρметанола­=693,2 кг/м3; ρводы­=959,1 кг/м3





















    Тепловой расчет

    1. Расчет расхода тепла в кубе и конденсаторе

      1. Расход тепла в кубе



    Справочные данные:

    Са= 2,47 кДж/кг*К

    С­b= 4,187 кДж/кг*Кр

    ra= 1100 кДж/кг

    rb= 2257 кДж/кг













      1. Расход тепла в конденсаторе





    1. Расчет расхода греющего пара и охлаждающей воды

      1. Расход греющего пара

    rгп = 2086 кДж/кг (при Ргп = 6 атм)



      1. Расход охлаждающей воды



    Св- теплоемкость воды при t=19° (средняя температура в конденсаторе)

    1. Расчет поверхности теплообмена конденсатора



    K=600 Вт/м2К

    .




    Список литературы

    1. Схемы химико-технологических процессов [Носов Г.А. и др.], - M.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2012.

    2. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. В 2-х книгах. Книга 1. [Айнштейн В.Г и др.] – М.: Логос, 2006.

    3. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А., Л., Химия, 1987.

    4. [Электронный ресурс]: http://www.fptl.ru/spravo4nik/plotnost-rastvoritelej-ot-temperaturi.html

    5. [Электронный ресурс]: http://thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostej/voda-i-rastvory/teplota-paroobrazovaniya-vody-i-temperatura-kipeniya-vody-v-zavisimosti-ot-davleniya

    6. [Электронный ресурс]: http://thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostej/voda-i-rastvory/teploprovodnost-i-plotnost-vody-teplofizicheskie-svojstva-vody-h2o

    написать администратору сайта