Курсовая

Курсовая на тему Расчет и подбор ректификационной колонны для разделения смеси ацетон метанол

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-11-27

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 24.6.2025


Московская государственная академия тонкой химической технологии
им. М.В Ломоносова
Кафедра ПАХТ
Расчет ректификационной установки
Студент группы ХТ-301
Нуколов В.Ю.
Преподаватель: Сайфулин Д.М.
Москва 2002

Схема ректификационной установки непрерывного действия
Исходные данные:
Ацетон-Метанол
Ацетон – легко кипящий компонент (ЛКК)
Метанол – тяжело кипящий компонент (ТКК)
W1 = 8000 (кг/час)
а1 = 36.0 (%вес)
а0 = 5.0 (%вес)
а2 = 85 (%вес)
Pгп = 3.0 (ата)
tн = t1
Ma = 58 (г/моль)
Mв = 32 (г/моль)
Материальный баланс процесса
Перевод весовых концентраций в мольные:
X1 = (а1/Ma)/(a1/Ma)+(1-a1/Mв) = 0.24 мд = 24 (% мольн)
X0 = (а0/Ma)/(a0/Ma)+(1-a0/Mв) = 0.028 мд = 2.8 (% мольн)
X2 = (а2/Ma)/(a2/Ma)+(1-a2/Mв) = 0.76 мд = 76 (% мольн)
W1= W0 + П
W1*X1 = W0*X0 + П*X2
1/M1=a1/Ma + (1-a1)/Mв = 0.0262 => М1 = 38.17 г/моль
W1[кг/час] = 2.2[кг/сек]
W1[кмоль/сек] = W1[кг/сек]/M1 = 0.058 кмоль/сек
W0 = W1*(X2-X1)/(X2-X0) = 0.041 кмоль/сек
П =W1*(X1-X0/X2-X0) = 0.017 кмоль.сек
Проверка баланса:
W1 = W0 + П = 0.058 кмоль/сек => баланс сошелся
Построение рабочих линий процесса
x
0
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
-
y
0
10,2
18,6
32
42,8
51,3
58,6
65,6
72,5
80
-
100
80
t
64,5
63,6
62,5
60
58,7
57,6
56,7
56
55,3
55,05
-
56,1
55,03
y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x (R = W/П)
y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x
y = x (I) x = 0 (II)
Решив системы (I) и (II) получим:
x = y2
b = y2/(R + 1)
Rmin = (y2 – y1)/(y1 –x1) = 3 => R = 1.3 * Rmin + 0.3 = 4.2 => b = 0.15
Определение числа теоретических тарелок в укрепляющей и отгонной колоннах
Nтеор(у.к) = 18
Nтеор(о.к) = 7
Определение числа действительных тарелок
Xср = (X1 + X2)/2 = 0.5 мд
=> Yср = 0.58 мд
=> tср = 56 0С
ср(у.к) = (Yср – (Yср * Xср))/(Xср –(Yср * Xср)) = 1.38
tср = 56 0С => (ПРН)
=> ацет = 0.236 сП ; мет = 0.385 сП
см = (ацет ^ Xср) * (мет ^ (1-Xср)) = 0.3 сП
[ср(у.к) * см] = 0.414
т(у.к) = 0.51 – 0.325 * Lg[ср(у.к) * см] = 0.63
Nдейств(у.к) = Nтеор(у.к)/ т(у.к) = 28.6 принимаем 29
Xср = (X0 + X1)/2 = 0.134 мд
=> Yср = 0.24 мд
=> tср =61 0С
ср(о.к) = (Yср – (Yср * Xср))/(Xср –(Yср * Xср)) = 2.08
tср = 61 0С => (ПРН)
=> ацет = 0.23 сП ; мет = 0.351 сП
см = (ацет ^ Xср) * (мет ^ (1-Xср)) = 0.33 сП
[ср(о.к) * см] = 0.69
т(о.к) = 0.51 – 0.325 * Lg[ср(о.к) * см] = 0.56
Nдейств(о.к) = Nтеор(о.к)/ т(о.к) = 12.5 принимаем 13
Определение диаметра колонны
Д = П(R + 1) = 0.088 кмоль/сек
Д * 22.4 *((273 + t2)/273) * 1/Pраб = (ПDк^2)/4 * Wп
Y2 = X2 => t2= 550C
Wп = 0.059SQR(ж/п * hт) hт = 0.4м
1/ж = a2/ацет + (1 – а2)/мет = 1.24 * 10^(-3)
ж = 808 кг/м3
п = P/RT = 2.2 кг/м3
Wп = 0.72 м/сек
Dк(в) = 2.05 м
Д * 22.4 *((273 + t2)/273) * 1/Pраб = (ПDк^2)/4 * Wп
t0= 64.20C
Wп = 0.059SQR(ж/п * hт) hт = 0.4м
1/ж = a0/ацет + (1 – а0)/мет = 1.25 * 10^(-3)
ж = 800 кг/м3
п = P/RT = 1.18 кг/м3
Wп = 0.97 м/сек
Dк(н) = 1.79 м
Dк(в) = 2.05 м
Dк(н) = 1.79 м     => Dк = 2050мм
Hраб = (Nдейств – 1) * hт = 16.4 м

Тепловой баланс колонны
Qрект + W1q1 + Wq2 =Дi2 + W0q0
Д = П(R + 1) W = ПR i2 = q2 + r2
Qрект = ПR r2 + Пi2 + W0 q0 –W1q1
t0 = 64.20C => Cацет = 0.56 * 4.19 * 58 = 136.1 кДж/кмоль К
 Смет = 0.65 * 4.19 * 32 = 87.2 кДж/кмоль К
С0 = Cацет * X0 + Смет * (1- X0) = 88.6 кДж/кмоль К
q0 = C0 * t0 = 5688.12 кДж/кмоль
r2 = rацет * y2 + rмет(1 – y2)
t2 = 55 0C => rацет = 519.6 кДж/кг
 rмет = 1110.4 кДж/кг
r2 = 31431.8 кДж/кмол
С1 = Сацет * Х1 + Смет (1 – Х1) = 98. 9 кДж/кмоль К
С2 = Сацет * Х2 + Смет (1 – Х2) = 124. 4 кДж/кмоль К
i2 = q2 + r2 = C2 * t2 + r2 = 38273.8
q1 = C1 * t1 = 5835.1 кДж/кмоль К
Qрект = 2790 кДж/сек
Qконд = Д * r2 = П * (R +1) * r2 = 2778.57 кДж/сек
Проверяем: Qрект = Qконд верно
Поверхность кубового кипятильника
Pгп = 3 ата => tгп = 132.90C
t0 = 64.20C
t = tгп - t0 = 68.70C
Fкуба = Qрект/Куба*t= 36.9 м2
Dгп = 1.05* Qрект/r гп = 1.35

Конденсатор
Gводы = Qконд / (Своды * (tв’’ – tв’)) = 33.16 кг/сек
t = (1 -2)/ Ln(1/2) = 33.9 0C
F = Qконд / Kконд * t = 117м2

1. Лекция на тему Профессиональные поражения системы крови
2. Контрольная работа Климатические условия народонаселение и специализация отраслей сельского хозяйства Северо-Кавказского
3. Курсовая Поняття та види об єктів авторського права
4. Реферат Экономическая эффективность инвестиций, направленных на расширение парка ПС АТП
5. Реферат на тему Against Capital Punnisment Essay Research Paper Copyright
6. Реферат на тему Выделение объектов Работа с объектами Автоматизация ввода данных Фо
7. Курсовая Формирование и распределение внешних эффектов в условиях современной экономики
8. Реферат Информационное сообщение и его анализ
9. Реферат Составление алгоритма расчета расхода сырья верхних трикотажных изделий
10. Реферат на тему All Quiet On The Western Front 4