Характеристика технологічної схеми ректифікації - масообмінного процесу розділення однорідної суміші летючих компонентів. Матеріальний баланс ректифікаційної колони і визначення робочого флегмового числа. Розрахунок кількості тарілок і висоти колони.
Ректифікація - масообмінний процес розділення однорідної суміші летючих компонентів, що здійснюється шляхом протитокової багаторазової взаємодії парів, які утворюються при перегонці, з рідиною, що утворюється при конденсації цих парів. При ректифікації вихідна суміш ділиться на дві частини: дистилят - суміш, збагачену низькокиплячим компонентом (НК), кубовий залишок - суміш, збагачену висококиплячим компонентом (ВК). Процес ректифікації здійснюється в ректифікаційній установці, основним апаратом якої є ректифікаційна колона в якій пари розділюваної рідини піднімаються знизу, а назустріч парам стікає рідина, що подається у вигляді флегми у верхню частину апарата. Під вакуумом ректифікацію проводять, коли поділу підлягають висококиплячі рідкі суміші. Ступінь розділення суміші рідин на складові компоненти і чистота одержуваних дистиляту і кубового залишку залежать від того, наскільки розвинена поверхня контакту фаз, від кількості флегми, що подається на зрошення і пристрою ректифікаційної колони.IMG_eb848c40-78c9-4283-b7b9-ed00ac0ec314 визначаємо з рівнянь матеріального балансу колони: IMG_86a85cac-60ea-42df-a017-44be21d3a46e ; Для подальших розрахунків необхідно концентрації вихідної суміші, дистиляту і кубового залишку виразити в мольних долях: IMG_b5bbab1e-28de-46a0-aa99-4eb2b600155e , де 46 та 18 - відповідно молекулярні маси етилового спирту і води, кг/кмоль. Згідно довідкових даних про температури кипіння, рівновісні склади рідини і пари при 0,1МПА для бінарної суміші, що розглядається, будуємо криву рівноваги в координатах На діаграмі наносимо точку А з координатами З точки С через точку В? проводимо пряму до перетину з ординатою діаграми.Для визначення висоти колони необхідно розрахувати число дійсних тарілок. IMG_1aadfdc4-7d80-408e-a959-4d9074de4046 побудуємо лінії робочих концентрацій закріплюючої та вичерпної частини колони. IMG_c3808775-a1b5-443e-99b0-6158e02dd61f і IMG_a9532a2c-698a-4813-8ec1-6ac518ad12a3 проводимо вертикальні прямі до перетину з діагоналлю (точки А і С). IMG_7ddee3c3-aa11-4bc2-9d06-989454bc9463 . Від точки А до точки В кількість побудованих ступенів відповідає кількості теоретичних тарілок в нижній частині колони (4 тарілки), від точки В до точки С - у верхній частині колони (8 тарілок). Приймаємо 24 тарілки, з яких 16 тарілок у верхній частині колони, а 8 - у нижній.В ході проведення розрахунків матеріального балансу ректифікаційної колони і визначення робочого флегмового числа отримані наступні результати. За результатами графічного визначення кількості теоретичних тарілок, дійшли до висновку, що при заданій продуктивності установки для ефективного розділення суміші етиловий спирт - вода необхідно встановити 16 тарілок у виснажній частині та 8 тарілок у зміцнюючій частині ректифікаційної колони.
План
Зміст
1. Характеристика технологічної схеми
2. Розрахунок ректифікаційної колони
2.1 Матеріальний баланс колони і визначення робочого флегмового числа
2.2 Розрахунок кількості тарілок і висоти колони
Висновки
Список використаної літератури
Вывод
В ході проведення розрахунків матеріального балансу ректифікаційної колони і визначення робочого флегмового числа отримані наступні результати.
За результатами графічного визначення кількості теоретичних тарілок, дійшли до висновку, що при заданій продуктивності установки для ефективного розділення суміші етиловий спирт - вода необхідно встановити 16 тарілок у виснажній частині та 8 тарілок у зміцнюючій частині ректифікаційної колони. Тарілкою живлення буде являтись 8 тарілка знизу.
Прийнято стандартну колону з ситчастими тарілками діаметром 1200 мм. Загальна висота колони згідно розрахункових даних становить Н=12,32м.
Список литературы
1. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991. - 352 с., ил.
2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1995. - Ч. 1, 2. - 766 с.
3. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учеб.пособие для студ. хим-технолог. спец. вузов/ К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков; Под. ред. П.Г. Романкова. - 10-е изд. перераб. и доп. - Л.: Химия, 1987. - 676 с.
4. Чернобыльский И.И. Машины и аппараты химических производств./И.И. Чернобыльский, А.Г. Бондарь, Б.А. Гаевский и др.; Под ред. И.И. Чернобыльского. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 456 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
