Расчёт ректификационной колонны непрерывного действия
Автор: tokushev98 • Ноябрь 28, 2019 • Контрольная работа • 1,009 Слов (5 Страниц) • 492 Просмотры
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО
ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Расчёт ректификационной колонны
непрерывного действия
Выполнил:
Студент 3 курса ХТБ-701-О
Токушев Азамат Рашитович
Проверила:
Дюсембаева Айкен Амангельдыевна
Омск-2019
В непрерывно действующую ректификационную колонну подается GF=8500 кг/ч исходной смеси с начальной концентрацией легколетучего компонента xF=20% масс. Содержание легколетучего компонента в дистилляте xd=92% масс., в кубовом остатке xw=6% масс. Коэффициент избытка флегмы β=1,4.
Давление в колонне атмосферное. Рассчитать диаметр и высоту ректификационной колонны. В качестве насадки применены керамические кольца 25×25×3 мм. Дать технологическую схему ректификационной установки.
Вариант | Смесь | GF, кг/ч | xF, % масс | xd, % масс | xw, % масс | β | Тип колонны |
27 | Бензол-уксусная кислота | 8500 | 20 | 92 | 6 | 1,4 | Ситчатые тарелки |
Таблица 1[pic 1]
Определение диаметра аппарата
Для расчета диаметра колонны служит следующее уравнение:
,[pic 2]
где V - объемный расход пара, м3/c;
w - скорость пара, м/c.
,[pic 3]
где σ – удельная поверхность насадки (таблица XVII), м2/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
Vсв – свободный объём насадки;
ρг и ρж – плотности газа и жидкости, кг/м3;
μж – динамический коэффициент вязкости жидкости, мПа·с;
L и G – массовые расходы жидкости и газа, кг/с;
А = - 0,125 для ректификации.
Определение расхода газа и жидкости для верха и низа колонны
Верх:
G = GR + Gd = Gd·(R+1)
L = GR = R·Gd
Низ:
G = Gd·(R+1)
L = GF + GR
Перевод массовых долей в мольные:
[pic 4]
[pic 5]
МА – мольная масса легколетучего компонента (бензола), кг/кмоль;
МВ – мольная масса второго компонента (уксусная кислота), кг/кмоль.
1. Материальный баланс:
Расход дистиллята:
[pic 6]
[pic 7]
Расход кубового остатка:
GW = GF - Gd
GW = 2,36-0,384= 1,980 кг/с
2. Рассчет Rmin и R
По таблице 2 строим диаграмму х-у для системы бензол – уксусная кислота
Таблица 2
t, ºC | мол. доля бензола | |
в жидкости | в паре | |
118,7 | 0 | 0 |
109,51 | 0,065 | 0,3149 |
106,82 | 0,089 | 0,3882 |
103,71 | 0,127 | 0,4782 |
99,44 | 0,192 | 0,5776 |
96,23 | 0,250 | 0,6443 |
93,99 | 0,299 | 0,6859 |
90,85 | 0,380 | 0,7421 |
88,96 | 0,454 | 0,7752 |
84,72 | 0,645 | 0,8504 |
80,20 | 1 | 1 |
По диаграмме определяем yF*= 0,522
[pic 8]
[pic 9]
3. Определение уравнения рабочих линий для верха и низа колонны
Верх колонны:
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Низ колонны:
...