Расчет и проектирование ректификационной колонны для разделения смеси октан изооктан производительностью 11.5 т/ч

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал «Тобольский индустриальный институт»

Кафедра химии и химической технологии

РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ОКТАН-ИЗООКТАН ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 11,5 т/ч

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии»

                                                 РУКОВОДИТЕЛЬ:

                                                 доцент, к.т.н.

                                                 _________Александрова И.В.

                                                 РАЗРАБОТЧИК:

                                                 студент группы ХТОб-15

                                                  __________Гизатуллина А.И.

Тобольск, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….4

1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………….....6

1.1 Технологический расчет……………………………………………………..6

1.2 Материальный баланс колонны……………………………………………..6

1.3 Определение давления и температуры в колонне………………………….7

1.4 Построение диаграмм фазового равновесия и кривых изобар…………….7

1.5 Определение флегмового числа и числа теоретических тарелок………...10

1.6 Тепловой баланс колонны…………………………………………………..11

1.7 Определение внутренних материальных потоков в колонне……….…….15

1.8 Гидравлический расчёт……………………………………………………...17

1.8.1 Выбор расстояния между тарелками……………………………………..17

1.8.2 Определение диаметра колонны……………………………………….…17

1.9 Основные размеры тарелки…………………………………………………20

1.9.1 Расчёт рабочей площади тарелки………………………………………....20

1.9.2 Определение относительного брызгоуноса жидкости…………………..21

1.9.3 Определение высоты сливного порога…………………………………...22

1.9.4 Диапазон устойчивой работы тарелки…………………………………...22

1.9.5 Расчет гидравлического сопротивления…………………………………23

1.9.6 Определение числа реальных тарелок…………………………………....25

1.9.7 Расчёт высоты колонны…………………………………………………...26

2 РАСЧЁТ ДИАМЕТРА ШТУЦЕРОВ…………………………………………27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………31

ВВЕДЕНИЕ

Пояснительная записка состоит из  страниц, 3 рисунков, 6 таблиц, 15 источников литературы.

Ключевые слова: ректификационная колонна, бинарная смесь, флегмовое число, константы Антуана, давление насыщенных паров, дистиллят.

Объектом проектирования является ректификационная колонна для разделения смеси октан-изооктан.

Цель работы – технологический расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси мощностью 11500 кг/ч.

В пояснительной записке был подобран литературный обзор по соответствующей тематике. Описаны контактные устройства, используемые в ректификационных аппаратах, также представлена технологическая схема установки. В расчетной части выполнен технологический расчет аппарата (колонны) по методикам согласно заданию на проектирование. Сделан гидравлический расчет ректификационной колонны, определен внутренний диаметр аппарата, выполнен расчет клапанной тарелки, подобранны штуцера для основных потоков.