Ректификационная колонна

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

(НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА

Разработал:                                        студент группы 1121 Д.А. Гаритуллина

Проверил:                                                доц. М.Г. Семенов

Нижнекамск 2021

Задание(2.04)

Рассчитать и спроектировать ректификационную колонну с клапанными тарелками для разделения под атмосферным давлением, с расходом  GF = 9 т/ч бинарной смеси ацетон-изопропиловый спирт с концентрацией низкокипящего компонента – НК (ацетон) [pic 1]= 46 % (масс). Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения. Требования к чистоте продуктов: [pic 2]= 96 % (масс), [pic 3]= 6 % (масс).

1. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Материальный баланс

Приведем схему материальных потоков ректификационной колонны

[pic 4]

Рис.2 - Схема материальных потоков ректификации

Исходные данные для расчета:

Массовые доли НК (ацетона):

- в питании  F = 46% = 0,46;[pic 5]

- дистилляте D = 96% = 0,96;[pic 6]

- в кубовом остатке W = 6% = 0,06.[pic 7]

Питание колонны GF = 9 т/ч.

Приведем расход питания колонны в единицах системы СИ:

[pic 8]

Обозначим через GD и GW массовые расходы дистиллята и кубового остатка, тогда уравнение материального баланса колонны составит:

GD + GW = GF

GD + GW = 2,5 кг/с

GD∙D + GW ∙W = GF ∙F[pic 9][pic 10][pic 11]

GD∙0,96 + GW ∙0,06 = 2,5 ∙0,46

Получили систему из двух неизвестных:

GD + GW = 2,5

GD∙0,96 + GW ∙0,06 = 1,15

Отсюда:

GD = 2,5 - GW

(2,5 - GW) ∙0,96 + GW ∙0,06 = 1,15

Получаем:

[pic 12]

[pic 13]

Пересчитаем массовые доли в мольные:

Строим кривую равновесия по данным о фазовом равновесии разделяемой бинарной системы при давлении Р = 760 мм.рт.ст. представленными в таблице 1: