Содержание.Условие задачи. 2 Схема ректификационной установки 3 •Исходные данные: 3 •Равновесные данные: 1. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. 4 Диаграмма 4 Диаграмма 2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 3. Расчет минимального флегмового числа. 4. Расчет рабочего флегмового числа. 5. Построение рабочей линии. 6. Расчет КПД тарелок. 7. Определение числа тарелок. 8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. 9. Расчет габаритов колонны 6 а) Расчет для верха колонны. 6 б) Расчет диаметра низа колонны. 10. Расчет высоты тарельчатой части. 11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. 12. Расчет средней движущей силы теплопереноса. 7 13. Расход охлаждающей воды. 14. Поверхность теплообмена конденсатора. 8 Список литературы 9 Условие задачи. Рассчитать тарельчатую ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси метанол – этанол, подаваемой в колонну при температуре равной температуре кипения.
Колонна работает под атмосферным давлением.
Исходные данные: расход g1 = 4,2 кг/с, процентные массовые концентрации: исходной смеси a1 = 32%, дистиллята a2 = 95%, кубового остатка a0 = 2%, коэффициент избытка флегмы & ;#61472;4, давление греющего пара Pгр =1,5 ата, начальная температура охлаждающей смеси t’в = 18 0C. Определить: 1. Реальное и теоретическое число тарелок в отгонной и укрепляющих частях; 2. Диаметр верха и низа колонны и высоту тарельчатой части; 3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе (температурой воды на выходе из конденсатора задаться); 4. Рассчитать поверхность теплообмена конденсатора.
Схема ректификационной установки Исходные данные: g1= 4,2 кг/час; ao= 1 %; a1= 32 %; a2= 95 %; & ;#61472;4 Pгр =1,5 ата tв’= 18 oC; K = 900 tв’’= 40 oC (задаемся); • Равновесные данные: 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 oC 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. Построение диаграмм x-y и x, y - t по равновесным данным.
Диаграмма 1 Диаграмма 2.
Пересчет из абсолютных концентраций в мольные . 3.
Расчет минимального флегмового числа . 4.
Расчет рабочего флегмового числа . 5.
Построение рабочей линии . 6.
Расчет КПД тарелок . (из диаграммы x, y – t). Все данные берутся при t1: [2, стр. 529, рис. V]. [2, стр.538-539, рис. XIV]. КПД находим по графику ([2, стр. 302, рис. 7-2]):  = 0,7.
Определение числа тарелок . 8.
Расчет потоков дистиллята и кубового остатка . кг/с кг/с Проверка: W1 = П +W0 = 4,9.
а) Расчет для верха колонны. T2 = 273,2 + t2 t2 находим по диаграмме x... Справочные данные для верха колонны берутся для t2 = 56,3 0C. IV]. T0 = 273,2 + 78,0 = 351,2 K. Так как, Далее смотрим каталог: • dв = 4,8 м • dн = 3,8 м Выбираем диа...
Расчет высоты тарельчатой части . 11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. Значения удельных теплот конденсации ацетона и этанола берутся при t2 = 65,7 0C. [2, табл. XLV]. 12
Расчет средней движущей силы теплопереноса . 13. Расход охлаждающей воды. 14. Поверхность теплообмена конденсатора.
Список литературы . 1. Рамм, Планковский. Справочник теплофизических свойстсв органических вещестсв. 2. Г Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.
Издательство «Химия», 3. Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры.
Москва, 1980.