Міністерство освіти та науки України

Національний технічний університет

«Харківський політехнічний інститут»

Кафедра «Загальної хімічної технології, процесів і апаратів»

Дисципліна «Процеси і апарати хімічних виробництв»

Курсовий проект

Тема проекту

«Розрахунок ректифікаційної колони»

Проектувала студентка Маслєнкова А.М. група О-29

Керівник проекту Биканов С.М.

Проект захищено з оцінкою _______________

Харків 2011

Реферат

Объектом разработки является ректификационная установка непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол.

Цель работы - спроектировать ректификационную установку для разделения смеси бензол-толуол.

В результате работы выполнен расчет тепловых нагрузок, рассчитаны основные размеры ректификационной колонны, выполнен расчет дополнительных устройств, которые входят в технологическую схему установки.

Разработаны чертежи конструкции ректификационной колонны и принципиальная технологическая схема установки.

Содержание

Введение

Задание на курсовой проект

1. Материальный баланс

2. Определение скорости пара и диаметра колонны

3. Гидравлический расчет тарелок

4. Определение числа тарелок и высоты колонны

5. Тепловой расчет установки

6. Определение поверхности теплопередачи дефлегматора

и теплообменников

• 6.1 Поверхность теплообменника, подогревающего

• исходную смесь.

• 6.2 Поверхность теплообменника, подогревающего

• кубовый остаток.

• 6.3 Поверхность дефлегматора.

• 6.4 Поверхность холодильника дистиллята.

• 6.5 Поверхность холодильника кубового остатка.

7. Расчет центробежных насосов.

• 7.1 Насос, подающий исходную смесь

• 7.2 Насос, подающий кубовый остаток в холодильник.

8. Расчет емкостей

• 8.1 Емкость для исходной смеси.

• 8.2 Емкость для кубового остатка.

• 8.3 Емкость для дистиллята.

9. Определение диаметра штуцера.

• 9.1 Диаметр штуцера для исходной смеси.

• 9.2 Диаметр штуцера для кубового остатка.

• 9.3 Диаметр штуцера для дистиллята.

Заключение

Список использованной литературы.

Введение

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадками, тарелками), аналогичными используемым в процессе абсорбции. Поэтому методы подхода к расчету и проектированию ректификационных и абсорбционных установок имеют много общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации (различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны физические свойства фаз и коэффициент распределения, совместное протекание процессов массобмена и теплопереноса) осложняет его расчет.

Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных закономерностей для расчета кинетических коэффициентов процесса ректификации. В наибольшей части это относится к колоннам диаметром более 800 мм с насадками и тарелками, широко применяемым в химических производствах. Большинство рекомендаций сводиться к использованию для расчета ректификационных колон кинетических зависимостей, получаемых при исследовании абсорбционных процессов.

Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рисунке 1. Исходную смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси X_F.

Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образуются при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка X_W, т.е. обеднен легколетучим компонентом. В результате массобмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава X_P, получаемый в дефлегматоре 6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения-дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную емкость 8.

Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащаемый труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в емкость 11.

Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят ( с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).