Ректификационная колонна
Автор: Андрей Воронин • Октябрь 9, 2024 • Курсовая работа • 2,022 Слов (9 Страниц) • 8 Просмотры
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА
Разработал: студент группы 1121 Д.А. Гаритуллина
Проверил: доц. М.Г. Семенов
Нижнекамск 2021
Задание(2.04)
Рассчитать и спроектировать ректификационную колонну с клапанными тарелками для разделения под атмосферным давлением, с расходом GF = 9 т/ч бинарной смеси ацетон-изопропиловый спирт с концентрацией низкокипящего компонента – НК (ацетон) [pic 1]= 46 % (масс). Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения. Требования к чистоте продуктов: [pic 2]= 96 % (масс), [pic 3]= 6 % (масс).
1. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
1.1. Материальный баланс
Приведем схему материальных потоков ректификационной колонны
[pic 4]
Рис.2 - Схема материальных потоков ректификации
Исходные данные для расчета:
Массовые доли НК (ацетона):
- в питании F = 46% = 0,46;[pic 5]
- дистилляте D = 96% = 0,96;[pic 6]
- в кубовом остатке W = 6% = 0,06.[pic 7]
Питание колонны GF = 9 т/ч.
Приведем расход питания колонны в единицах системы СИ:
[pic 8]
Обозначим через GD и GW массовые расходы дистиллята и кубового остатка, тогда уравнение материального баланса колонны составит:
GD + GW = GF
GD + GW = 2,5 кг/с
GD∙D + GW ∙W = GF ∙F[pic 9][pic 10][pic 11]
GD∙0,96 + GW ∙0,06 = 2,5 ∙0,46
Получили систему из двух неизвестных:
GD + GW = 2,5
GD∙0,96 + GW ∙0,06 = 1,15
Отсюда:
GD = 2,5 - GW
(2,5 - GW) ∙0,96 + GW ∙0,06 = 1,15
Получаем:
[pic 12]
[pic 13]
Пересчитаем массовые доли в мольные:
Поток | Компонент | Mi | i,[pic 14] масс. доли | i / Mi[pic 15] | ,[pic 16] мольн.доли |
Питание | C3H6O | 58 | 0,46 | 0,008 | 0,47 |
C3H8O | 60 | 0,54 | 0,009 | 0,53 | |
Σ | 1,00 | 0,017 | 1 | ||
Дистиллят | C3H6O | 58 | 0,96 | 0,0166 | 0,96 |
C3H8O | 60 | 0,04 | 0,0007 | 0,04 | |
Σ | 1,00 | 0,0173 | 1 | ||
Куб | C3H6O | 58 | 0,06 | 0,001 | 0,06 |
C3H8O | 60 | 0,94 | 0,016 | 0,94 | |
Σ | 1,00 | 0,017 | 1 |
Строим кривую равновесия по данным о фазовом равновесии разделяемой бинарной системы при давлении Р = 760 мм.рт.ст. представленными в таблице 1:
...