Зміст.
"1-3" Умова задачі. 2
Схема ректифікаційної установки 3
Вихідні дані: 3
Рівноважні дані: 4
1. Побудова діаграм xy і x, y - t з рівноважним даними. 4
Діаграма 1 квітня
Діаграма 2 квітня
2. Перерахунок з абсолютних концентрацій у молярний. 4
3. Розрахунок мінімального флегмового числа. 5
4. Розрахунок робочого флегмового числа. 5
5. Побудова робочої лінії. 5
6. Розрахунок ККД тарілок. 5
7. Визначення числа тарілок. 6
8. Розрахунок потоків дистиляту і кубового залишку. 5
9. Розрахунок габаритів колони 6
а) Розрахунок для верху колони. 6
б) Розрахунок діаметра низу колони. 7
10. Розрахунок висоти тарельчатой частини. 7
11. Витрата тепла, що віддається охолоджуючої воді в дефлегматори-конденсаторі. 8
12. Розрахунок середньої рушійної сили теплопереносу. 7
Умова задачі.
Розрахувати тарілчастий ректифікаційної колони безперервної дії для поділу бінарної суміші метанол - етанол, що подається в колону при температурі рівній температурі кипіння. Колона працює під атмосферним тиском. Вихідні дані: витрата g 1 = 4,2 кг / с, процентні масові концентрації: вихідної суміші a 1 = 32%, дистиляту a 2 = 95%, кубового залишку a 0 = 2%, коефіцієнт надлишку флегми 4, тиск пари, що гріє P гр = 1,5 ата, початкова температура охолоджувальної суміші t 'в = 18 0 C.
Визначити:
1. Реальне і теоретичне число тарілок в отгонной і зміцнювальних частинах;
2. Діаметр верхньої та нижньої частини колони і висоту тарельчатой частини;
3. Витрата охолоджуючої води в конденсаторі (температурою води на виході з конденсатора задатися);
4. Розрахувати поверхню теплообміну конденсатора.
a o = 1%;
a 1 = 32%;
a 2 = 95%;
4
P гр = 1,5 ата
t в '= 18 o C;
K = 900
t в''= 40 o C (задаємося);
Усі дані беруться при t 1:
ККД знаходимо за графіком ([2, стор 302, рис. 7-2]): h = 0,49.
Перевірка: W 1 = П + W 0 = 4,2
С - коефіцієнт, що залежить від конфігурації тарілок, С = f (h). Приймаються
h = 0,4 мм, тоді З = 0,044. [2, стор 301].
T 2 = 273,2 + t 2
t 2 знаходимо по діаграмі x, y - t (дивимося по x 2). t 2 = 65,7 0 C.
T 2 = 273,2 + 65,7 = 338,9 K.
Довідкові дані для верху колони беруться для t 2 = 56,3 0 C. [2, табл. IV].
T 0 = 273,2 + 78,0 = 351,2 K.
Довідкові дані для верху колони беруться для t 0 = 77,2 0 C. [2, табл. IV].
Так як,
Далі дивимося каталог:
· D в = 4,8 м
· D н = 3,8 м
Вибираємо діаметр колони по більшому, тобто d к = 3,8 м.
Значення питомих теплот конденсації ацетону та етанолу беруться при t 2 = 65,7 0 C. [2, табл. XLV].
12 Розрахунок середньої рушійної сили теплопереносу.
Список літератури.
1. Рамм, Планківська. Довідник теплофізичних свойстсв органічних вещестсв.
2. Павлов К.Ф., Романків П.Г., Носков А.А. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології. Видавництво «Хімія», 1981.
3. Лащинський А.А, Толчинський А.Р. Основи конструювання і розрахунку хімічної апаратури. Москва, 1980.
"1-3" Умова задачі. 2
Схема ректифікаційної установки 3
Вихідні дані: 3
Рівноважні дані: 4
1. Побудова діаграм xy і x, y - t з рівноважним даними. 4
Діаграма 1 квітня
Діаграма 2 квітня
2. Перерахунок з абсолютних концентрацій у молярний. 4
3. Розрахунок мінімального флегмового числа. 5
4. Розрахунок робочого флегмового числа. 5
5. Побудова робочої лінії. 5
6. Розрахунок ККД тарілок. 5
7. Визначення числа тарілок. 6
8. Розрахунок потоків дистиляту і кубового залишку. 5
9. Розрахунок габаритів колони 6
а) Розрахунок для верху колони. 6
б) Розрахунок діаметра низу колони. 7
10. Розрахунок висоти тарельчатой частини. 7
11. Витрата тепла, що віддається охолоджуючої воді в дефлегматори-конденсаторі. 8
12. Розрахунок середньої рушійної сили теплопереносу. 7
13. Витрата охолоджуючої води. 7
14. Поверхня теплообміну конденсатора. 8
Список літератури 9Умова задачі.
Розрахувати тарілчастий ректифікаційної колони безперервної дії для поділу бінарної суміші метанол - етанол, що подається в колону при температурі рівній температурі кипіння. Колона працює під атмосферним тиском. Вихідні дані: витрата g 1 = 4,2 кг / с, процентні масові концентрації: вихідної суміші a 1 = 32%, дистиляту a 2 = 95%, кубового залишку a 0 = 2%, коефіцієнт надлишку флегми 4, тиск пари, що гріє P гр = 1,5 ата, початкова температура охолоджувальної суміші t 'в = 18 0 C.
Визначити:
1. Реальне і теоретичне число тарілок в отгонной і зміцнювальних частинах;
2. Діаметр верхньої та нижньої частини колони і висоту тарельчатой частини;
3. Витрата охолоджуючої води в конденсаторі (температурою води на виході з конденсатора задатися);
4. Розрахувати поверхню теплообміну конденсатора.
Схема ректифікаційної установки
| ||||
П a д |
W |
| ||||
| ||||
Д |
P гр |
| ||||
З до T нас |
Вихідні дані:
g 1 = 4,2 кг / год;a o = 1%;
a 1 = 32%;
a 2 = 95%;
4
P гр = 1,5 ата
t в '= 18 o C;
K = 900
t в''= 40 o C (задаємося);
· Рівноважні дані:
| x% | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| y% | 0 | 7,4 | 14,3 | 27,1 | 39,6 | 51,5 | 62,5 | 72,3 | 79,8 | 86,6 | 93,2 | 100 |
| t o C | 78,3 | 77,2 | 76,5 | 75,0 | 73,6 | 72,2 | 70,8 | 69,4 | 68,2 | 66,9 | 65,9 | 64,5 |
1. Побудова діаграм xy і x, y - t з рівноважним даними.
Діаграма 1
Діаграма 2
2. Перерахунок з абсолютних концентрацій у молярний.
3. Розрахунок мінімального флегмового числа.
4. Розрахунок робочого флегмового числа.
5. Побудова робочої лінії.
6. Розрахунок ККД тарілок.
Усі дані беруться при t 1:
ККД знаходимо за графіком ([2, стор 302, рис. 7-2]): h = 0,49.
7. Визначення числа тарілок.
8. Розрахунок потоків дистиляту і кубового залишку.
Перевірка: W 1 = П + W 0 = 4,2
9. Розрахунок габаритів колони
С - коефіцієнт, що залежить від конфігурації тарілок, С = f (h). Приймаються
h = 0,4 мм, тоді З = 0,044. [2, стор 301].
а) Розрахунок для верху колони.
T 2 = 273,2 + t 2
t 2 знаходимо по діаграмі x, y - t (дивимося по x 2). t 2 = 65,7 0 C.
T 2 = 273,2 + 65,7 = 338,9 K.
Довідкові дані для верху колони беруться для t 2 = 56,3 0 C. [2, табл. IV].
б) Розрахунок діаметра низу колони.
t 0 знаходимо по діаграмі x, y - t (дивимося по x 0). t 0 = 78,0 0 C.T 0 = 273,2 + 78,0 = 351,2 K.
Довідкові дані для верху колони беруться для t 0 = 77,2 0 C. [2, табл. IV].
Так як,
Далі дивимося каталог:
· D в = 4,8 м
· D н = 3,8 м
Вибираємо діаметр колони по більшому, тобто d к = 3,8 м.
10. Розрахунок висоти тарельчатой частини.
11. Витрата тепла, що віддається охолоджуючої воді в дефлегматори-конденсаторі.
Значення питомих теплот конденсації ацетону та етанолу беруться при t 2 = 65,7 0 C. [2, табл. XLV].
|
|
|
|
|
12 Розрахунок середньої рушійної сили теплопереносу.
|
13. Витрата охолоджуючої води.
14. Поверхня теплообміну конденсатора.
Список літератури.
1. Рамм, Планківська. Довідник теплофізичних свойстсв органічних вещестсв.
2. Павлов К.Ф., Романків П.Г., Носков А.А. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології. Видавництво «Хімія», 1981.
3. Лащинський А.А, Толчинський А.Р. Основи конструювання і розрахунку хімічної апаратури. Москва, 1980.