Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси хлороформ-бензол

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И ОХРАНЫ ТРУДА

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ПРОЦЕССАМ И АППАРАТАМ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

НА ТЕМУ: «Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси хлороформ-бензол».

ВЫПОЛНИЛА: СТУДЕНТКА ГР.14-ХТ

БЕССАРАБОВА В.С.(БЕЛИХИНА)

ПРОВЕРИЛА: СТ. ПРЕП.

РУДИНСКАЯ Т.А.

НОВОПОЛОЦК  2016

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….3

1.Расчет материального баланса .……………………………………….…………4

2.Построение равновесной и рабочей линий (у-х) и диаграммы t-x, у………….6

3.Определение скорости пара и диаметра колонны…………………………...….9

4.Определение высоты колонны………………………………………………….15

5.Определение гидравлического сопротивления тарелок и давления в кубе колонны……………………………………………………………………….…...18

6.Расчет теплового баланса колонны…………………………………...………..22

7.Расчет и подбор теплообменного оборудования(подогревателя сырья, дефлегматора, кипятильника и холодильников дистиллята и кубового остатка)……………………………………………………………………..……...25

8.Расчет и подбор сырьевого насоса……………………………………………..33

9.Расчет и подбор штуцеров……………………….…………………………..….37

Заключение………………………………………………………………………...41

Список использованной литературы…………………………….…………..…...42

Введение

В химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности часто возникает необходимость разделить смеси двух или большего числа жидкостей на отдельные составляющие. Наиболее характерным примером является разделение нефтепродуктов на отдельные фракции, обладающие различными летучестями.

Процесс разделения основан на том, что все жидкости, составляющие смеси, имеют разные летучести или, иначе говоря, - разные температуры кипения при одинаковом внешнем давлении. Следствием такого свойства жидкостей является различное количество паров компонентов над жидкой смесью. Пары над смесью оказываются обогащенными парами более летучих компонентов. Если смесь таких паров отделить от жидкой фазы и полностью сконденсировать, то состав полученного конденсата будет таким же, что и состав паров. Следовательно, новая жидкая смесь окажется в большей степени обогащенной относительно более летучим компонентом по сравнению с исходной жидкой смесью.

Для этого широко применяют ректификацию, которая осуществляется в аппаратах, называемых ректификационными колоннами. Они бывают с непрерывным контактом фаз - насадочные колонны, и со ступенчатым контактом фаз - аппараты тарельчатого типа (с колпачковыми, ситчатыми, клапанными и решетчатыми тарелками) [1].

Ректификация – это массообменный процесс, разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси.Она известна с начала XIX века, как один из важнейших технологических процессов [2].

В данном курсовом проекте необходимо  рассчитать ректификационную установку для разделения бинарной смеси хлороформ-бензол. Расчеты производятся по следующим исходным данным: производительность по сырью – F=8т/ч;концентрация низкокипящего компонента (% масс.)  , , ; тип контактного устройства – колпачковая тарелка; давление в колонне 0,08 МПа; смесь подается в колонну при температуре начала кипения.[pic 1][pic 2][pic 3]

1.Расчет материального баланса:

При ректификации исходная смесь делится на две части: часть, обогащенную легколетучим компонентом,- дистиллят, и часть, обеднённую  легколетучим компонентом,  – остаток. Обозначим: Gf – массовый расход смеси, поступающей на ректификацию, кг/с;  Gd – массовый расход  дистиллята, кг/с;  Gw –массовый расход остатка, кг/с;  , , – содержание легколетучего компонента соответственно в исходной смеси, дистилляте и остатке, массовые  доли.[pic 4][pic 5][pic 6]