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
13. Витрата охолоджуючої води. 7
Список літератури 9 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.
Схема ректифікаційної установки
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.
(З діаграми x, y - t).
Усі дані беруться при t 1: [2, стор 529, рис. V].
[2, стр.538-539, рис. XIV].
ККД знаходимо за графіком ([2, стор 302, рис. 7-2]):
h = 0,49.
7. Визначення числа тарілок.
8. Розрахунок потоків дистиляту і кубового залишку.
кг / с кг / с 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.