Розрахунок тарілчастої ректифікаційної колони безперервної дії

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет

«Харківський політехнічний інститут»

Кафедра інтегрованих технологій, процесів та апаратів

Дисципліна: Процеси і апарати хімічних виробництв

Курсовий проект

Тема проекту: Розрахунок тарілчастої ректифікаційної колони безперервної дії

Виконала студентка групи ХТ-121б

Алієва Т.В

Керівник: доцент Биканов С. М.

Проект захищений з оцінкою:

Харків 2023

Завдання

Розрахувати та спроектувати ректифікаційну установку безперервної дії для розділення суміші хлороформ-бензол за такими даними:

1. Суміш:хлороформ – бензол ;
2. Продуктивність щодо початкової суміші: 7 000 кг/год;
3. Концентрація легколетючого компоненту в початковій суміші: 44% масс.;
4. Концентрація легколетючого компоненту в дистиляті: 94% масс.;
5. Концентрація легколетючого компоненту в кубовому залишку: 13% масс.;
6. Температура початкової суміші: 19°С;
7. Тиск у колоні: атмосферний;
8. Кінцева температура дистиляту: 30°С;
9. Тип ректифікаційної колони: тарілкова з сітчастими тарілками;
10.  Тиск гріючої пари:4 атм. (абс.).

Реферат

Пояснювальна записка  с. 28, 2 рис.,  7 джерела, 2 додатка.

Об`єктом розробки є ректифікаційна установка безперервної дії з сітчастими тарілками для розділення суміші хлороформ – бензол .

Мета роботи – проектування ректифікаційної установки безперервної дії для розділення суміші хлороформ – бензол.

В результаті роботи виконано розрахунок матеріальних потоків, теплові розрахунки, визначені основні розміри ректифікаційної колони.

розроблено креслення конструкції ректифікаційної колони та принципова технологічна схема установки.

Ключові слова: ректифікація, ректифікаційна колона, гріюча пара, ректифікаційна установка, дистилят, кубовий залишок.

Зміст

Вступ        5

Розрахунок тарілчастої ректифікаційної колони        8

1.        Матеріальний баланс        8

2.        Визначення швидкості пари та діаметру колони        10

3.        Гідравлічний розрахунок тарілок.        12

4.        Визначення числа тарілок та висоти колони        16

6.        Визначення поверхні теплопередачі        21

Висновок        27

Використана література        28

Додаток А, діаграма рівноваги між парою та рідиною x – y* діаграма суміші хлороформ – бензол        29

Додаток Б, діаграма рівноваги між температурою, парою та рідиною t– x,y діаграма суміші  хлороформ – бензол        30

Вступ

Ректифікація – процес розділення гомогенних сумішей летких компонентів шляхом двостороннього масообміну та теплообміну між нерівноважними рідкою та паровою фазами, що мають різну температуру та рухаються протилежно одне одному.

Розділення зазвичай відбувається в колонних апаратах за багатократного чи безперервного контакту фаз.

При кожному контакті з рідини випаровується переважно низькокиплячий компонент, яким збагачується пара, а з парової фази конденсується переважно висококиплячий компонент, який переходить в рідину. В результаті обміну компонентами між фазами пара являє собою майже чистий низькокиплячий компонент. Ця пара виходить з верхньої частини колони, і після її конденсації в окремому апараті дає дистилят (верхній продукт) і флегму - рідину, яку повертають для зрошення колони і взаємодії з парами, що піднімається з колони. Рідина, що видаляється з низу,  представляє собою майже чистий висококиплячий компонент - кубовий залишок (нижній продукт). Частину залишку випаровують в нижній частині колони (кубі – випарнику) для отримання висхідного потоку пари.