Разработка проекта ректификафионной установки - Курсовая работа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Спроектировать ректификационную установку Объектом исследования является установка, используемая для ректификации этилового спирта до температуры кипения и испарения с целью получения паров этилового спирта. Цель работы - рассчитать и подобрать ректификационную установку, подогреватель, насос и трубопровод. В результате проведенной работы рассчитаны и подобраны: подогреватель - одноходовой теплообменник с поверхностью 9 м2, диаметр кожуха 273 мм, число труб 37, длина труб 3 м., и вакуум-насос типа ВВН - 25, остаточное давление мм рт. ст.В курсовом проекте приведены результаты расчета ректификационной установки для разделения смеси этиловый спирт - вода.Спирт, содержащий 4-5 % воды, называют ректификатом, а содержащий только доли процента воды - абсолютным спиртом. Такой спирт получают химической обработкой в присутствии водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного САО). Характерной особенностью гидроксильной группы этилового спирта является подвижность атома водорода, что объясняется электронным строением гидроксильной группы. Однако, эта поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя. Физико-химические свойства спиртов определяются в основном строением углеводородной цепи и функциональной группы-OH, а также их взаимным влиянием: 1) Чем больше заместитель, тем сильнее он влияет на функциональную группу, снижая полярность связи O-Н.Исходная смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом Н подается в подогреватель П, где нагревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает в ректификационную колонну КР на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси XF. Стекая по колонне вниз, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, который образуется при кипении кубовой жидкости в кипятильнике К.Рассчитать горизонтальный кожухотрубчатый теплообменник для нагрева 1,5 кг/с 18% этилового спирта от 20 до 60 0С. Греющий водяной насыщенный пар имеет абсолютное давление р=1атм. В водяном паре содержится 0,5 % воздуха. Средняя температура этилового спирта t2 = тконд - ?тср = 108,45 - 66,45 = 42 (3.5) Подбираем теплообменник n<9,2; Fmakc<4,8 - одноходовой теплообменник диаметром кожуха 273 мм, числом труб на один ход 37Массовый расход исходной смеси Gf, кг/с, определим по формуле Динамический коэффициент вязкости жидкости ?cm.ж, МП с, определяется по формуле Средняя мольная масса жидкости в колонне Мср.ж, кг/моль, определяется по формуле Примем рабочую скорость пара на 25% ниже предельной, тогда рабочая скорость: в верхней части колонны 2,08*0,75 = 1,56 м/с в нижней части колонны 1,98*0,75 = 1,48 м/с Принимаем стандартный диаметр Dk =1400 мм одинаковых для обеих частей колонны, при этом действительная скорость пара в колонне: В верхней части колонныПроизводительность вакуум-насоса L определяется расходом неконденсированного газа, который необходимо удалять из барометрического конденсатора (4.1) где 0,025 - количество неконденсирующихся газов, выделяющихся из каждых 1000 кг воды; 10 - расход газов, подсасываемых через не плотности в конденсатор на каждые 1000 кг паров.Диаметр трубопровода рассчитывают по уравнению объемного расходаВ результате проведенного расчета подобрана по каталогу ректификационная установка D=1400 мм, L=8000мм, циклон типа ЦН-15, одноходовой теплообменник с поверхностью 9 м2, диаметр кожуха 273 мм, число труб 37, длина труб 3 м, вакуум-насос типа ВВН - 25, остаточное давление мм рт. ст.

Содержание

Введение

1.Физико-химические свойства

2.Описание технологической схемы

3.Технологические расчеты

3.1 Расчет подогревателя

3.2 Расчет ректификационной насадочной колонны

4.Расчет вспомогательного оборудования

4.1 Расчет центробежного насоса

4.2 Расчет трубопровода

Заключение

Библиографический список