Расчёт этан-этиленовой фракции
Автор: Alsu2021 • Май 10, 2021 • Контрольная работа • 3,696 Слов (15 Страниц) • 328 Просмотры
2 Расчетная часть
[pic 1]
Рисунок 12– Поточная схема ректификационной колонны разделения
2.1 Материальный баланс установки
Исходные данные
Производительность установки по каучуку 86000 ;[pic 2]
Число часов работы в году 11458;
На ректификацию поступает смесь пропан – пропилена, содержание пропана в = 0,38 весовых долей, в дистилляте[pic 3]
= 0,99 весовых долей в кубовом остатке
= 0,09 весовых долей.
Колонна оснащена колпачковыми тарелками.[pic 4][pic 5]
Таблица 11– Материальный баланс
Входит | кг/ч | % масс. | Выходит | кг/ч | % масс. |
Этан-этиленовая фракция | 7505,67 | 100 | Этилен | 6830,16 | 91 |
Этан | 675,51 | 9 | |||
Итого: | 7505,67 | 100 | Итого: | 7505,67 | 100 |
Переводим весовые доли в мольные:
Xn = , (1)[pic 6]
где Xn- мольная доля компонента, м.д.;
An-весовая доля компонента, в.д.;
Mn-молярная масса компонента, ;[pic 7]
== 0,08 м.д.[pic 8][pic 9]
== 0,91 м.д.[pic 10][pic 11]
== 0,4 м.д.[pic 12][pic 13]
Определяем количество дистиллята и остатка по формулам:
F=P+W, (2)
FxF=PxP+WxW , (3)
где F - количество сырья, ;[pic 14]
Р - количество дистиллята, ;[pic 15]
W - количество остатка, ;[pic 16]
ХF- концентрация НКК в сырье, м.д.;
ХР - концентрация НКК в дистилляте, м.д.;
ХW- концентрация НКК в остатке, м.д.
86000×0,4=P×0,91+W×0,08
Решением системы уравнения находим:
P = 37676 [pic 17]
W = 86000 - 37676 = 48326 [pic 18]
2.2 Тепловой расчет установки
Определяем теплоемкости сырья, дистиллята и остатка:
, (4)[pic 19]
где Снк- теплоемкость пропана –2688 ; [Приложение А][pic 20]
Свк- теплоемкость пропилена – 2856 ; [Приложение А][pic 21]
Xn-мольная доля компонента;
- теплоемкость сырья, дистиллята или остатка, ;[pic 22][pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
Определяем теплоту испарения сырья, дистиллята, остатка:
, (5)[pic 27]
где - теплота испарения низкокипящего компонента, ; [Приложение Б][pic 28][pic 29]
- теплота испарения высококипящего компонента, ; [Приложение Б][pic 30][pic 31]
Xn-мольная доля компонента;
[pic 32]
[pic 33]
[pic 34]
Определяем энтальпии для сырья, дистиллята и остатка:
, (6)[pic 35]
где - теплоемкость сырья, дистиллята или остатка, ; [pic 36][pic 37]
- температура сырья, дистиллята или остатка, °C;[pic 38]
[pic 39][pic 40]
;[pic 41][pic 42]
;[pic 43][pic 44]
Определяем теплосодержание флегмы:
, (7)[pic 45]
где - теплосодержание флегмы, ;[pic 46][pic 47]
- теплота испарения дистиллята, ; [Приложение Б][pic 48][pic 49]
- энтальпия сырья, ;[pic 50][pic 51]
[pic 52]
Рассчитываем количество тепла в колонне:
, (8)[pic 53]
где Qп - потери тепла 3% от Q, ;[pic 54]
P - количество дистиллята, ; [pic 55]
- теплосодержание флегмы, ;[pic 56][pic 57]
- энтальпия дистиллята, ;[pic 58][pic 59]
R - флегмовое число;
- энтальпия сырья, ;[pic 60][pic 61]
- энтальпия остатка, ;[pic 62][pic 63]
W - количество остатка, ;[pic 64][pic 65]
...