Курсовая Расчёт ректификационной колонны непрерывного действия
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем 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
Введение
Ректификация – это процесс разделения жидких смесей, который сводиться к одновременно протекающим и многократно повторяемым процессам частичного испарения и конденсации разделяемой смеси на поверхности контакта фаз. Ректификацию чаще всего проводят в колонных аппаратах.
Ректификационные колонны предназначены для проведения процессов массообмена в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Колонные аппараты изготавливают диаметром 400–4000 мм для работы под давлением до 1,6 МПа в царговом (на фланцах) исполнении корпуса, для работы под давлением до 4,0 МПа – в цельносварном исполнении корпуса.
В зависимости от диаметра, колонные аппараты изготавливают с тарелками различных типов. Колонные аппараты диаметром 400–4000 мм оснащают стандартными контактными и распределительными тарелками , опорами, люками, днищами и фланцами. На корпусе цельносваренного аппарата предусмотрены люки для обслуживания тарелок.
Большое разнообразие тарельчатых контактных устройств затрудняет выбор оптимальной конструкции тарелки. При этом наряду с общими требованиями (высокая интенсивность единицы объема аппарата, его стоимость и т.д.) ряд требований может определяться спецификой производства: большим интервалом устойчивой работы при изменении нагрузок по фазам, способность тарелки работать в среде загрязненных жидкостей, возможностью защиты от коррозии и т.п. Зачастую эти качества становятся превалирующими, определяющими пригодность той или иной конструкции для использования в каждом конкретном процессе.
Расчет ректификационной колонны сводиться к определению её основных геометрических размеров диаметр и высота. Оба параметра в значительной мере определяются нагрузками по пару и жидкости, типом тарелки, свойствами взаимодействующих фаз .
Разделяемая смесь (бензол - толуол) близка по свойствам к идеальной смеси, без образования азеотропных смесей и других осложнений. Поэтому ректификацию будем проводить при атмосферном давлении на колпачковых тарелках. На питание колонны будем подавать исходную смесь, подогретую до температуры кипения; флегму будем подавать в виде жидкости при температуре кипения; кубовый остаток будем испарять и подавать в виде насыщенного пара в низ колонны.
Данная смесь обладает токсичными, коррозийными свойствами. Выберем для изготовления аппарата качественную легированную сталь Х17Н13М2Т для деталей, сопряженных с органической смесью [4]. Для всех остальных элементов конструкции – саль Ст3. Выполним аппарат цельносварным с люками для обслуживания.
1. Технологическая схема процесса ректификации
Исходную смесь из промежуточной емкости-1 центробежным насосом-2 подают в теплообменник-3, где подогревают до температуры кипения и подают в колонну на ту тарелку, где кипит смесь того же состава хF, т.е. на верхнюю тарелку нижней исчерпывающей части колонны. Верхняя часть колонны называется укрепляющей по легколетучему компоненту.
Внутри ректификационной колонны-4 расположены контактные устройства в виде тарелок или насадки. Снизу вверх по колонне движется пар, поступающий из выносного куба – испарителя (кипятильника)-5 (куб – испаритель может размещаться и непосредственно под колонной). На каждой тарелки происходит частичная конденсация пара труднолетучего компонента и за счет конденсации – частичное испарение легколетучего компонента. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка хW, т.е. обеднен легколетучим компонентом. Таким образом, пар, выходящий из куба – испарителя и представляющий собой почти чистый труднолетучий компонент, по мере движения вверх обогащается легколетучим компонентом и покидает колонну в виде почти чистого пара легколетучего компонента. Для полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава хР, получаемой в дефлегматоре-6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Пар конденсируется в дефлегматоре, охлаждаемом водой. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения – дистиллята, который охлаждается в теплообменнике-7 и направляется в промежуточную емкость-8. Флегма, стекая по колонне и взаимодействуя с паром, обогащается труднолетучим компонентом.
Из куба – испарителя отводят нижний продукт или кубовый остаток.
Из кубовой части колонны насосом-9 непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике-10 и направляется в емкость-11.
Рисунок 1. Принципиальная схема ректификационной установки непр. действия:
1-промежуточная ёмкость
2-центробежный насос
3-теплообменник
4– ректификационная колонна
5-куб-испаритель
6-дефлегматор
7-теплообменник
8-промежуточная ёмкость
9-насос
10- теплообменник
11-ёмкость.
ЗАДАНИЕ №1
«Расчет ректификационной колонны непрерывного действия»
Провести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата, производительность по продукту Р = 120 т/сутки. Тип колонны – тарельчатая, тип тарелки - колпачковая.
Содержание НК в смеси (мольн. доля):
Мольная концентрация начальной смеси: XF = 0,4
Мольная концентрация дистиллята: XP = 0,95
Мольная концентрация кубового остатка: XW =0,03
Давление в колонне P = 1,0 ата.
Исходная смесь подогревается предварительно до температуры кипения. Предусматривается горячее орошение колонны.
2. Технологический расчет
Основными задачами технологического расчёта процесса ректификации, являются определение основных геометрических размеров ректификационной колонны (её диаметра и высоты), а так же расхода греющего пара в кубе колонны и охлаждающей воды в дефлегматоре.
2.1 Материальный баланс
Целью составления и решения уравнения материального баланса является определение неизвестных материальных потоков.
Температуры кипения веществ при Р=760мм.рт.ст.:
Бензол Ткип=80,2 ˚С (НК);
Толуол Ткип=110,8 ˚С (ВК).
Молекулярные массы веществ:
Бензол Мr=78,11 кг/кмоль;
Толуол Мr=92,13 кг/кмоль.
Расчет проведем по методике, предложенной в [1].
Уравнение материального баланса имеет вид:
где F– расход исходной смеси, кг/с;
P– расход верхнего продукта, кг/с;
W– расход нижнего продукта, кг/с;
F=0.558+0.823 = 1.387
1.388*0.4=0.558*0.95 + 0.83*0.03
0.555 = 0.555
Для расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в мольных долях , X. Mб = 78, Mт = 92 – мольные массы бензола и толуола соответственно.
X=(хНК/ MНК)/(хНК/ MНК +(1-хНК)/ MВК) (2)
XF = (0,4/78)/( 0,4/78+ (1 – 0,4)/92) = 0,0051 кмоль/кмоль смеси
XР = (0,95/78)/( 0,95/78+ (1 – 0,95)/92) = 0,012 кмоль/кмоль смеси
XW = (0,03/78)/( 0,03/78+ (1 – 0,03)/92) = 0,00038 кмоль/кмоль смеси.
Для перевода массовых расходов F
,
P
,
W (кг/с) в мольные достаточно каждый из них разделить на соответствующую мольную массу вещества потока, которую можно рассчитать по уравнению:
где
МсмF = 78*0.0051+92(1-0.0051) = 91.928 кг/кмоль
Мсм
P
= 78*0.012+92(1-0.012) = 91.83 кг/кмоль
Мсм
W
= 78*0.00038+92(1-0.000038) = 91.99 кг/кмоль
(4)
(5)
где F
,
P
,
W ─ массовые расходы, кг/с;
FN
,
PN
,
WN─ мольные расходы, кмоль/с.
2.2 Построение фазовых диаграмм
С целью проведения дальнейших материальных расчётов требуется построение линий равновесия t-x-y диаграммы.
Таблица 2.2.1 - Содержания низкокипящего и высококипящего компонентов при различных температурах и давлении
| Т, ˚C | РНК | Рвк | П | x | y |
| 80,2 | 760 | 300 | 760 | 1 | 1 |
| 84 | 852 | 333 | 760 | 0,823 | 0,922 |
| 88 | 957 | 380 | 760 | 0,659 | 0,83 |
| 92 | 1078 | 432 | 760 | 0,508 | 0,720 |
| 96 | 1204 | 493 | 760 | 0,376 | 0,596 |
| 100 | 1344 | 559 | 760 | 0,256 | 0,453 |
| 104 | 1495 | 626 | 760 | 0,155 | 0,304 |
| 108 | 1659 | 705 | 760 | 0,058 | 0,128 |
| 110,4 | 1748 | 760 | 760 | 0 | 0 |
2.3 Определение рабочего флегмового числа
Определение флегмового числа
Атмосферное давление:
Давление в колонне:
Строим таблицу равновесного состава c помощью интерполяции [7,табл.XLVI и рис. XIV]:
| | | | | |
| 80 | 760 | 300 | | |
| 84 | 852 | 333 | 0,823 | 0,922 |
| 88 | 957 | 379,5 | 0,659 | 0,83 |
| 92 | 1078 | 432 | 0,508 | 0,72 |
| 96 | 1204 | 492,5 | 0,376 | 0,596 |
| 100 | 1344 | 559 | 0,256 | 0,453 |
| 104 | 1495 | 625,5 | 0,155 | 0,304 |
| 108 | 1659 | 704,5 | 0,058 | 0,127 |
| 110 | 1748 | 760 | 0 | 0 |
По таблице находим состав пара равновесного с начальной смесью, с дистиллятом и кубовым остатком:
Рабочее (оптимальное) флегмовое число R определяет нагрузки ректификационной колонны по пару и по жидкости и наряду с производительностью колонны обуславливает геометрические размеры колонного аппарата и затраты теплоты на проведение процесса.
Исходным при выборе рабочего флегмового числа является минимальное его значение Rmin.
Rmin определяется по формуле [Иоффе]:
где
1. Принимаем коэффициент избытка флегмы:
Рабочее флегмовое число:
Координата точки b:
Строим кривую равновесия:
С помощью кривой равновесия находим число теоретических тарелок:
Находим произведение:
2. Принимаем коэффициент избытка флегмы:
Рабочее флегмовое число:
Координата точки b:
Строим кривую равновесия:
С помощью кривой равновесия находим число теоретических тарелок:
Находим произведение:
3. Принимаем коэффициент избытка флегмы:
Рабочее флегмовое число:
Координата точки b:
Строим кривую равновесия:
С помощью кривой равновесия находим число теоретических тарелок:
Находим произведение:
4. Принимаем коэффициент избытка флегмы:
Рабочее флегмовое число:
Координата точки b:
Строим кривую равновесия:
С помощью кривой равновесия находим число теоретических тарелок:
Находим произведение:
5. Принимаем коэффициент избытка флегмы:
Рабочее флегмовое число:
Координата точки b:
Строим кривую равновесия:
С помощью кривой равновесия находим число теоретических тарелок:
Находим произведение:
Строим зависимость Nm*(R+1)=f(R):
Из графика видно, что оптимальным будет 2 вариант. Флегмовое число и число теоретических тарелок при этом будут:
2.4 Определение действительного числа тарелок
Относительная летучесть начальной смеси:
По [1,табл.IX] находим вязкости компонентов:
Вязкость жидкости на питательной тарелке:
Общий коэф-т полезного действия в тарелке:
Число действительных тарелок:
Принимаем:
2.5 Определение геометрических размеров тарельчатых колонн
В определение геометрических размеров входят определение высоты и диаметра колонны.
2.5.1 Определение диаметра колонны
Диаметрколонныопределяетсяпоформуле :
где V – объёмный расход паров для верха и для низа колонны, м3/с;
ω - скорость пара для верхней и для нижней колонны, м/c;
π – геометрическая постоянная (π =3,14).
2.5.2 Определение объёмного расхода паров
Определение объёмного расхода паров производиться по формуле:
где P – мольный расход, кмоль/с;
R –оптимальное флегмовое число;
Mcp – средняя мольная масса пара, кг/кмоль;
ρ
п.ср – плотность пара для среднего сечения, кг/м2.
Средняя мольная масса пара определяетсяпоформуле :
где M
нк
, Мвк – мольные массы компонентов, кг/кмоль;;
y
ср – средний мольный состав пара, кмоль/кмоль.
Средняя плотность пара определяетсяпоформуле :
где Т˚=273К;
Р0=760 мм.рт.ст.
Тср – средняя температура кипения смеси в среднем сечении верхней части колонны в ˚С (определяется по t-x-y диаграмме по значению yср)
Определение объёмного расхода паров в колонне производиться для верха и для низа колонны отдельно.
Среднее сечение верхней части колонны:
Средний мольный состав пара определяется по формуле :
где yp и yf -мольные доли компонентов (определяются по x-y диаграмме).
V
= (0,006*(2,43+1)*89,24)/2,97 = 0,62 м3/сек
Среднее сечение нижней части колонны:
Средний мольный состав пара определяется по формуле [3]:
(15)
где y
ц и yf -мольные доли компонентов (определяются по x-y диаграмме).
V
= (0,006*(2,43+1)*82,87)/2,66 = 0,64 м3/сек
2.5.3 Определение скорости пара
Расчет проведем по методике предложенной в [1].
Для колпачковых тарелок предельно допустимая скорость рассчитывается по уравнению:
где
Верхняя часть аппарата:
где x
ср.нк – средний состав жидкости для верхней части колонны, кмоль/кмоль.
Нижняя часть аппарата:
Определим диаметр колонны для верха и для низа:
Верх.
Низ:
Примем стандартный диаметр колонны одинаковый для верхней и нижней части и равный
Параметры колпачковой тарелки типа ТСК-1 Свободное сечение колонны
2.5.4 Определение высоты колонны
Определение высоты тарельчатой колонны производиться по следующему уравнению [1]:
где
h – расстояние между тарелками, м [1];
h1 - высота сепарационной части над верхней тарелкой, м;
h2 - расстояние от нижней тарелки до днища колонны, м.
Значения h1 и h2 выбрать в соответствии с практическими рекомендациями в зависимости от диаметра колонны [1]:
H=(16-1)*0.6+0.6+1.5=11.1 м
3. Тепловой расчет
В задачу теплового расчета входит определение расхода греющего пара в испарителе колонны и величину ее теплопередающей поверхности, а так же расхода охлаждающей воды в дефлегматор. Способ подвода и отвода тепла осуществляется за счет испарения части реакционной массы и за счет применения выносных поверхностей теплообмена.
3.1 Расчёт испарителя
Расход греющего пара в кубе колонны рассчитывается на основе составления и решения уравнения теплового баланса ректификационной колонны
где r
воды – удельная теплота парообразования, Дж/кг ;
Р – расход верхнего продукта, кг/с;
W – расход нижнего продукта, кг/с;
Ropt
– флегмовое число;
rcp
– средняя удельная теплота фазового перехода, кДж/кг;
Q
пот – тепловые потери (от 3% до 5% от тепла греющего пара) [1]:
где r –удельная теплота фазового перехода соответствующего компонента, Дж/кг [5];
tср = 95,4 ◦С ;
r
нк = 90
r
вк = 87
r
ср = 90*0,4+87*(1-0,4)= 88,2
r
ср = 88,2*4190 = 369558 Дж/кг.
Таблица 3.1-Теплоёмкости компонентов при различных температурах [2].
| Низкокипящий ком-т. | Высококипящий ком-т. | ||||
| Ср f ,Дж/кг*К | Ср p ,Дж/кг*К | Ср w ,Дж/кг*К | Ср f ,Дж/кг*К | Ср p ,Дж/кг*К | Ср w ,Дж/кг*К |
| 2077 | 1766 | 2480 | 2022 | 1718 | 2422 |
где
Ср - теплоёмкости компонентов при различных температурах, Дж/кг*К.
F
:
Cp
см = 2077*0,4+2022*(1-0,4) = 1763,3 Дж/кг*К;
P
:
Cp
см = 1766*0,95+1766(1-0,95) = 2044 Дж/кг*К;
W
:
Cp
см = 2480*0,05+2422(1-0,05) = 2424,9 Дж/кг*К.
где I - энтальпии потоков, Дж/кг;
Т – температура компонентов, ˚C.
IF = 1763,6*81 = 142851,6 Дж/кг;
IP = 2044*95,4 = 194997,6 Дж/кг;
IW = 2424,9*109,6 = 265769,04 Дж/кг.
D
г.п.*(
I
г.п.-
i
к) = 0,558*(194997,6-142851,6) + 0,83(265769,04+142851,6) + +0,558*3,16*369558 = 1019886,829
D
г.п. = 1019886,829/(0,97*369558) = 2,84 кг/с.
Величину теплопередающей поверхности испарителя рассчитывают на основе уравнения теплопередачи [5]:
где Q
пот
– тепловые потери (от 3% до 5% от тепла греющего пара) [1];
D
г.п
(
I
г.п.
-
i
к
) – расход греющего пара, найденного по формуле (21);
K – коэффициент теплопередачи, выбирается по опытным данным в пределах от 300 до2500 Вт/м2*К;
ΔТср – средняя движущая сила процесса теплопередачи.
ΔТср определяется по разнице температур между температурой разделяемой смеси (в кубе колоны) и температурой насыщенного водяного пара при определённом давлении. Обычно средняя движущая сила процесса равна 30 ± 5ºС.
Температура кубового остатка равна Тw=109,6 ºС (см. выше).
Температура насыщенного водяного пара при давлении 3,0 кг/см2 составляет Т=135,9ºС .
∆
T
ср = 135,9 – 109,6 = 26,3 оС
ТºС ТºС
ΔТср
Рисунок 3.1 - Температурная диаграмма для определения средней движущей силы процесса теплопередачи.
3.2 Определение расхода воды в дефлегматоре
При расчёте теплового баланса дефлегматора принимается, что пары дистиллята подвергаются полной конденсации. Тогда расход охлаждающей воды составит [5]:
где P – мольный расход продукта, кмоль/с;
R – оптимальное флегмовое число;
M
см
p – мольная масса продукта, кг/кмоль;
rp – удельная теплота фазового перехода, кДж/кг;
Cp – теплоёмкость воды, кДж/кг*К [2];
Cp=4190 Дж/кг*К
T
к
,
T
н– конечная и начальная температура охлаждения воды, ˚C. Обычно принимается Tн=12˚C Tк=45˚C
где rp –удельная теплота фазового перехода определённого компонента, кДж/кг [2];
rp = 90*0,95 + 88*(1-0,95) = 89,9*4190 = 376681 Дж/кг
M
см
p = 91,83 кг/кмоль
3.3 Расчет тепловой изоляции
Основной целью расчета тепловой изоляции является выбор теплоизоляционного материала и расчет его толщины для минимизации тепловых потерь в окружающую среду и обеспечения требований техники безопасности. Расчет тепловой изоляции проводят из условий заданной температуры наружного слоя изоляции, которая не должна превышать 45°С. Толщину слоя теплоизоляционного материала определяют по формуле:
где
Примем температуру внутреннего слоя тепловой изоляции равной температуре среды в колонне.
Выберем в качестве теплоизоляционного материала асбест с
Величину тепловых потерь в окружающую среду
где
4. Гидравлический расчет
Основной целью гидравлического расчета является определение гидравлических сопротивлений, которые возникают в процессе прохождения пара через ректификационную колонну из куба через контактные устройства в дефлегматор. Потери напора для всех ректификационных колонн позволяют рассчитать необходимое повышение температуры кипения смеси в кубе колонны.
где ΔРс – сопротивление сухой тарелки, Па;
ΔРж – сопротивление слоя жидкости, Па;
ΔРб – сопротивление за счёт поверхностного натяжения жидкости, Па; (незначительно можно пренебречь).
где ω.- скорость пара в горловине колпачка, м/с; определяется по объемному расходу пара и свободному сечению тарелки, м2/c.
Верхняя часть аппарата
Нижняя часть аппарата
Сопротивление слоя жидкости
где
h
б – высота барботажного слоя жидкости на тарелке, м;
ρж– плотность жидкости, кг/м3 ;
q – ускорение свободного падения (g=9,8м/с2).
hб=0,055м
Верхняя часть аппарата
Нижняя часть аппарата
Полное гидравлическое сопротивление для верха и для низа колонны составляет:
Верхняя часть аппарата
Нижняя часть аппарата
5. Механический расчет основного аппарата
Цель механического расчета ректификационной колонны является определение размеров отдельных частей и элементов колонны, которые удовлетворяли бы условиям технологической целесообразности, механической прочности и устойчивости.
5.1 Расчет толщины стенок и опоры аппарата
Обечайка – это цилиндрический корпус аппарата, который работает, как правило, под избыточным внутренним или внешним давлением.
Опоры для аппаратов в химической промышленности выбираются из расчета максимальной нагрузки, которую опора должна выдержать, во время испытания. Материал опоры выбирается в зависимости от температуры рабочей среды, емкости аппарата и т.д. Выберем сталь В Ст3 сп3 ГОСТ 380-71.
Толщина стенки обечайки рассчитывается по уравнению:
где
Предельно допускаемое напряжение для данного материала равно
По расчётам, толщина обечайки равняется 2,42, но по техническим требованиям толщина стенки должна составлять минимум
Для подбора опор необходимо определить массу и нагрузку аппарата.
Определение массы аппарата.
Масса корпуса:
где Н – высота аппарата, м;
π
– геометрическая постоянная (π =3,14);
D – диаметр колонны, м ;
s – толщина стенки, м [4];
ρ – плотность стали, кг/м2 [4].
Масса крышки и днища:
где D – диаметр колонны, м ;
s – толщина стенки, м [4];
ρ – плотность стали, кг/м3 [4].
Масса тарелок:
где N – действительное число тарелок;
mm – масса одной тарелки, кг.
Масса воды при испытании:
где π – геометрическая постоянная (π =3,14);
D – диаметр колонны, м;
s – толщина стенки, м [4];
ρв – плотность воды, кг/м2 [2].
Масса аппарата:
Переведем в МН:
где Мап – масса аппарата, кг;
g – ускорение свободного падения (g=9,8м/с2).
Подберем опору:
Таблица 5.1 - Основные размеры цилиндрических опор для колонных аппаратов [4]
| Q, MH | Д , мм | D1 , мм | D2 , мм | D б , мм | S1 , мм | S2 , мм | S3 , мм | d2 , мм | d б , мм | Число болтов, Z б |
| 0,4 | 1200 | 100 | 200 | 500 | 150 | 240 | 140 | 50 | 45 | 32 |
5.2 Расчёт и подбор патрубков для подвода и отвода потоков, подбор фланцевых соединений
Присоединение трубной арматуры к аппарату, а также технологических трубопроводов для подвода и отвода различных жидких и газообразных продуктов производиться с помощью штуцеров или вводных труб. По условиям работоспособности чаще всего применяются разъемные соединения (фланцевые штуцера).
В химических аппаратах для разъемного соединения составных корпусов и отдельных частей применяются фланцевые соединения, преимущественно круглой формы. На фланцах присоединяются к аппаратам трубы, арматура и т.д.
Диаметр условного прохода (внутренний диаметр) штуцеров для подвода и отвода продуктов рассчитывается на основе уравнения массового расхода и округляется до ближайшего стандартного значения
Расчет диаметра патрубков для отвода и подвода проводится по уравнению:
где G
– определенный расход, кг/с;
π
– геометрическая постоянная (π =3,14);
ω – скорость движения маловязкой жидкости под давлением, м/с;
ρ – плотность потока, при определенных условиях, определяется по формуле (17), кг/м3 .
Вход исходной смеси:
w=2м/с
Выход кубового остатка :
w=0,1м/с
Вход флегмы:
w=20м/с
где R – оптимальное флегмовое число;
P – массовый расход продукта, кг/с.
Выход пара:
Тр=81˚C
w=30м/с
Плотность пара определяется по формуле (13):
Выход жидкости из куба:
Тw=109,6˚C
w=1м/с
Вход пара:
Тw=109,6˚C
w=25м/с
Таблица 5.2-Размеры фланцевых штуцеров с внутреннем базовым давлением ОСТ 26-426-79 [4].
| Назначение | Dy,мм | Df,мм | Db,мм | D,мм | dн,мм | h,мм | dб,мм | z | s,мм |
| Выход пара | 150 | 315 | 280 | 174 | 160 | 18 | 16 | 8 | 3,5 |
| Вход флегмы | 32 | 140 | 110 | 38 | 48 | 12 | 14 | 4 | 3 |
| Вход пара | 200 | 370 | 355 | 225 | 210 | 20 | 16 | 8 | 3,5 |
| Выход жидкости из куба | 80 | 205 | 170 | 97 | 85 | 14 | 16 | 4 | 3,5 |
| Выход кубового остатка | 125 | 260 | 225 | 148 | 135 | 14 | 16 | 4 | 3,5 |
| Вход исходной смеси | 32 | 140 | 110 | 38 | 48 | 12 | 14 | 4 | 3 |
| Для манометра | 25 | 100 | 75 | 60 | 33 | 8 | 12 | 4 | 3 |
| Для указателя уровня | 20 | 90 | 65 | 50 | 26 | 8 | 12 | 4 | 3 |
| Для установки уровнемера | 25 | 100 | 75 | 60 | 33 | 8 | 12 | 4 | 3 |
| Для термометра ртутного | 25 | 100 | 75 | 60 | 33 | 8 | 12 | 4 | 3 |
5.3 Подбор крышек, днищ для колонных аппаратов
Днища являются одним из основных элементов химических аппаратов. Цилиндрические цельносварные корпуса как горизонтальных, так и вертикальных аппаратов, ограничиваются днищами. Наиболее распространенной формой днищ в сварных химических аппаратах является эллиптическая форма с отбортовкой на цилиндр.
Таблица 4.3. Размеры эллиптических отбортованных стальных днищ с внутренними базовыми диаметрами ГОСТ 6533-
| D вн | S ,мм | h , мм | h в , мм | F в , м2 | V в , м3 |
| 1000 | 4 | 50 | 250 | 1,24 | 0,17 |
Заключение
В процессе проделанной работы была рассчитана ректификационная установка для разделения смеси бензол-толуол.
Были получены следующие данные:
диаметр колонны
высота колонны –
толщина цилиндрической обечайки, эллептического днища и крышки
В качестве перераспределителя жидкости принята тарелка ТСК-I.
Рассчитаны материальный и тепловой баланс установки, построены - графики и таблицы.
Список литературы
1 Гусев В.П. Процессы и аппараты химической технологии. Расчет теплообменных аппаратов / Методические указания к курсовому проектирования для студентов Томского химико-технологического колледжа. – Т.: ТХТК. 1994.- 70 с.
2 Гусев В.П., Гусева Ж.А.. Процессы и аппараты химической технологии. Физико-химические и термодинамические свойства веществ / Методическое пособие к выполнению курсового проекта по процессам и аппаратам химической технологии, в 2-х частях / Часть 2. – Т.: ТХТК, 1994. - 69 с.
3 Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию. — М. : Химия, 1983. — 272 с.
4 Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. – Л.: Машгиз, 1970. – 753 с.
5 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1991.- 352 с.
6 Справочник химика. ТомIII: Химическое равновесие и кинетика. Свойства растворов. Электродные процессы. М.: Химия, 1964, 1093с.
7 Брисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. М.: Химия, 1991. 496с.
