Курсач Кирилла. Ректификационная установка непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетонэтанол производительностью 17000 кгч

• Название: Ректификационная установка непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетонэтанол производительностью 17000 кгч
• Дата: 09.01.2020
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: Курсач Кирилла.docx
• Тип: Пояснительная записка; #103336
• страница: 10 из 12

Вычисляется максимальная площадь поверхности теплообмена:



Из справочника [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, табл. 4.8, с.172] ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, для теплообмена – от конденсирующегося пара органических веществ к воде, составляет 300 – 800 Вт/м²К.
Выбираем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи K = 560 Вт/м²К, для дефлегматора, тогда



По справочнику [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, с.215] выбирается

одноходовой кожухотрубчатый теплообменнк со следующими характеристиками:

диаметром кожуха D=800мм;

площадь поверхности теплообменаF=146 м²

длина труб l=4м

число труб n=465шт

3.Расход теплоты, получаемой в кубе испарителя.



(при t_d = 57С)

с_НК (56,5С) = 2,29 кДж/(кгС) (ацетон)

с_ВК (56,5С) = 2,92 кДж/(кгС) (этанол)



(при t_w = 77С, которая находится по диаграмме t – x, y, при х_w = 2,8 → t_w = 77С, рисунок 13)

Рисунок 13- Графическое определение температуры кубового остатка

с_НК (77С) = 2,36 кДж/(кгС) (ацетон)

с_ВК (77С) = 3,18 кДж/(кгС) (этанол)



(при t_f = 67,3С)

с_НК (67,3С) = 2,33 кДж/(кгС) (ацетон)

с_ВК (67,3С) = 3,06 кДж/(кгС) (этанол)





Средняя разность температур в кубе испарителя:



Вычисляется максимальная площадь поверхности теплообмена:



Из справочника [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, табл. 4.8, с.172] ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, для теплообмена – от конденсирующегося пара к кипящей жидкости (испарители), составляет 300 – 2500 Вт/м²К.
Выбираем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи K = 2500 Вт/м²К, тогда



По справочнику [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, с.215] выбирается двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:

диаметром кожуха D=400мм;

площадь поверхности теплообменаF=24 м²

длина труб l=3м

число труб n=100шт

4.Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей водой в водяном холодильнике дистилята



находится при ()

с_НК (39,5С) = 2,236 кДж/(кгС) (ацетон)

с_ВК (39,5С) = 2,705 кДж/(кгС) (этанол)





Составим схему движения теплоносителей (рисунок 14)



Рисунок 14- Схема движения теплоносителей в холодильнике дистиллята

Находится большая и меньшая разности температур:

Δt_м = 23 – 13 = 10С; Δt_б = 56,5 – 33 = 23,5С.

Средняя разность температур находится по формуле:



Вычисляется максимальная площадь поверхности теплообмена:



Из справочника [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, табл. 4.8, с.172] ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, для теплообмена – от конденсирующегося пара органических веществ к воде, составляет 300 – 800 Вт/м²К.
Выбираем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи K = 800 Вт/м²К, для холодильника дистилята, тогда



По справочнику [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, с.215] выбирается двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:

диаметром кожуха D=325мм;

площадь поверхности теплообменаF=9 м²

длина труб l=2м

число труб n=56шт

5.Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воды в водяном холодильнике остатка.



;





Составим схему движения теплоносителей (рисунок 15)



Рисунок 15- Схема движения теплоносителей в холодильнике кубового

остатка

Находится большая и меньшая разности температур:

Δt_м = 20 – 13 = 7С; Δt_б = 77 – 33 = 44С.

Средняя разность температур находится по формуле:



Вычисляется максимальная площадь поверхности теплообмена:



Из справочника [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, табл. 4.8, с.172] ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, для теплообмена – от конденсирующегося пара органических веществ к воде, составляет 300 – 800 Вт/м²К.
Выбираем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи K = 800 Вт/м²К, для холодильника кубового остатка, тогда



По справочнику [К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков, с.215] выбирается двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:

диаметром кожуха D=325мм;

площадь поверхности теплообменаF=22,5 м²

длина труб l=4м

число труб n=90шт

6.Расход греющего пара.



r_гр находим при температуре пара 133С и давлении р = 0,3 МПа

r_гр = 2165,643 кДж/кг



7.Расход охлаждающей воды в дефлегматоре



с_в = 4,19 кДж/(кгС)

t₁ – начальная температура воды = 13С

t₂ – конечная температура воды = 13+20=33С

8.Расход охлаждающей воды в холодильнике дистиллята