Очистка этилового спирта от метанола методом ректификации

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский горный университет»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

По дисциплине:        Процессы и аппараты нефетегазопеработки и нефтехимии        

        (наименование учебной дисциплине согласно учебному плану)        

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Очистка этилового спирта от метанола методом ректификации

Автор: студент гр.    ОНГ-17-2                           /Чернов А.А./

                                              (шифр группы)         (подпись)        (Ф.И.О.)

Оценка:        ___________                                

Дата:         __________________                

Проверил:

Руководитель работы:         доцент                              /Романова Н.А./

                         (должность)                                      (подпись)                                        (Ф.И.О.)        

Санкт-Петербург

2019

Цель работы: обеспечить на выходе из ректификационной колонны очищенный этанол согласно требованиям.

Исходные данные

Таблица 1. Исходные данные, вариант 11

Ход работы

Определение расхода дистиллята

В первую очередь необходимо рассчитать количество дистиллята по легко летучему компоненту, то есть по метанолу.

Низкокипящий компонент в данном случае – метанол (с температурой кипения 64,7 °С). Температура кипения этанола равна 78,37 °С.

[pic 2]

Выбор пакета и задание исходных данных в Aspen Hysys

Для начала необходимо выбрать наиболее подходящий термодинамический пакет для дальнейших расчетов. В данном случае был выбран пакет NRTL.

Далее вводим исходные данные потоков и колонны.

[pic 3]

Рисунок 1. Данные потоков и колонны часть 1

[pic 4]

Рисунок 2. Данные химических элементов

[pic 5]

Рисунок 3. Данные для конденсатора

[pic 6]

Рисунок 4. Данные для потока питания

[pic 7]

Рисунок 5. Данные потока куб

[pic 8]

Рисунок 2. Решение

Определение оптимального количества тарелок и флегмового числа

При минимальном расходе дистиллята, посчитанным ранее, невозможна заданная концентрация метанола в кубе ни при каком количестве тарелок и флегмовом числе. Поэтому расход дистиллята был принят за 190 кг/час.

Меняя количество тарелок (n) и флегмовое число (R) на параметрах колонны, добиваемся необходимой концентрации метанола на выходе, далее оставляя концентрацию неизменной повторяем действия, данные записываем в таблицу.

Таблица 2. Зависимость числа тарелок от флегмового числа

Далее строим график зависимости n от R.

[pic 9]

Рисунок 3. График зависимости n от R

На графике выбираем одну из точек на перегибе, ее принимаем за оптимальную. В данном случае за оптимальную точку была принята точка R=55 и n=55.

Определение оптимальной тарелки подачи

Меняя номер тарелки подачи (Nf), находим точку с минимальной концентрацией метанола на выходе. Результаты записываем в таблицу.