Ректификация
Автор: fron • Июль 16, 2023 • Контрольная работа • 939 Слов (4 Страниц) • 115 Просмотры
[pic 1]
МИНОБРНАУКИ РОССИИ |
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет» РТУ МИРЭА |
Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова |
Кафедра процессов и аппаратов химических технологий имени Н.И. Гельперина |
Отчёт по домашней работе
«Ректификация»
Вариант 14
Выполнила: | ХББО-05-19 Крупкина Е.Д. | |
Преподаватель: | к.т.н., асс. Кузнецова Н.А. | |
Москва 2021
Задание
В ректификационную колонну непрерывного действия поступает
L1 = 1.7 кг/с бинарной смеси ацетон-вода с концентрацией а1 = 26 %. Концентрация ацетона в дистилляте должна составить а2 = 89 %, а в кубовом остатке – а0 = 3,3 %. Коэффициент избытка флегмы . Коэффициент полезного действия тарелки . Давление греющего пара Ргр = 3,4 атм. Температура воды на входе в конденсатор , на выходе . Коэффициент теплопередачи в конденсаторе и в кипятильнике, соответственно, Кконд = 750 и Ккип = 900 [1].[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]
Определить:
- Количество дистиллята и кубового остатка ( при заданной концентрации исходной смеси а1, получаемых концентрациях а2 и а0;[pic 8]
- Число теоретических и действительных тарелок в колонне (n);
- Расход греющего пара в кубе и охлаждающей воды в конденсаторе (Dгр и Gохл);
- Высоту и диаметр ректификационной колонны (укрепляющей и отгонной части) (Нтар и dк);
- Поверхности теплообмена кипятильника (Fкип) и конденсатора (Fконд).
Дано:
Бинарная смесь: ацетон – метанол;
;[pic 9]
;[pic 10]
;[pic 11]
;[pic 12]
;[pic 13]
;[pic 14]
Ргр = 3,4 атм;
;[pic 15]
;[pic 16]
Кконд = 750 ;[pic 17]
Ккип = 900 .[pic 19][pic 18]
Рисунок 1 – Схема ректификационной колонны [2]
Предварительные расчёты
Перевод массовых концентраций в мольные:
[pic 20]
где и молекулярные массы ацетона и метанола соответственно.[pic 21][pic 22]
Для кубового остатка мольная концентрация метанола:
[pic 23]
[pic 24]
Мольные концентрации метанола в исходной смеси и в дистилляте:
[pic 25]
[pic 26]
Построение диаграммы t-x,y и y-x (по данным фазового равновесия системы ацетон –метанол при Р = 760 мм.рт.ст.)
[pic 27]
Найденное значение y1p = 0,717
y1p >x2, следовательно разделить исходную смесь до заданных условий невозможно
Примем, что а1 = 22% масс. Тогда:
[pic 28]
[pic 29]
Следовательно y1p = 0,671
Определение числа тарелок n и высоты тарельчатой части колонны Нтар
Порядок расчёта:
- Построение рабочей линии укрепляющей части колонны
, , отрезок, отсекаемый на оси ординат и точки пересечения рабочей линии укрепляющей части колонны с диагональю с абсциссой x2;[pic 30][pic 31][pic 32]
...