Курсовая работа по предмету "Химия"

Узнать цену курсовой по вашей теме


Расчет и подбор ректификационной колонны для разделения смеси ацетон-метанол



Московская государственная академия тонкой химической технологии

им. М.В Ломоносова

Кафедра ПАХТ

Расчет ректификационной установки

Студент группы ХТ-301

Нуколов В.Ю.

Преподаватель: Сайфулин Д.М.

Москва 2002

Схема ректификационной установки непрерывного действия

Исходные данные:

Ацетон-Метанол

Ацетон - легко кипящий компонент (ЛКК)

Метанол - тяжело кипящий компонент (ТКК)

W1 = 8000 (кг/час)

а1 = 36.0 (%вес)

а0 = 5.0 (%вес)

а2 = 85 (%вес)

Pгп = 3.0 (ата)

tн = t1

Ma = 58 (г/моль)

Mв = 32 (г/моль)

Материальный баланс процесса

Перевод весовых концентраций в мольные:

X1 = (а1/Ma)/(a1/Ma)+(1-a1/Mв) = 0.24 мд = 24 (% мольн)

X0 = (а0/Ma)/(a0/Ma)+(1-a0/Mв) = 0.028 мд = 2.8 (% мольн)

X2 = (а2/Ma)/(a2/Ma)+(1-a2/Mв) = 0.76 мд = 76 (% мольн)

W1= W0 + П

W1*X1 = W0*X0 + П*X2

1/M1=a1/Ma + (1-a1)/Mв = 0.0262 => М1 = 38.17 г/моль

W1[кг/час] = 2.2[кг/сек]

W1[кмоль/сек] = W1[кг/сек]/M1 = 0.058 кмоль/сек

W0 = W1*(X2-X1)/(X2-X0) = 0.041 кмоль/сек

П =W1*(X1-X0/X2-X0) = 0.017 кмоль.сек

Проверка баланса:

W1 = W0 + П = 0.058 кмоль/сек => баланс сошелся

Построение рабочих линий процесса

x

0

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-

y

0

10,2

18,6

32

42,8

51,3

58,6

65,6

72,5

80

-

100

80

t

64,5

63,6

62,5

60

58,7

57,6

56,7

56

55,3

55,05

-

56,1

55,03

y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x (R = W/П)

y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x y = y2/(R + 1) + R/(R + 1) * x

y = x (I) x = 0 (II)

Решив системы (I) и (II) получим:

x = y2

b = y2/(R + 1)

Rmin = (y2 - y1)/(y1 -x1) = 3 => R = 1.3 * Rmin + 0.3 = 4.2 => b = 0.15

Определение числа теоретических тарелок в укрепляющей и отгонной колоннах

Nтеор(у.к) = 18

Nтеор(о.к) = 7

Определение числа действительных тарелок

Xср = (X1 + X2)/2 = 0.5 мд

=> Yср = 0.58 мд

=> tср = 56 0С

?ср(у.к) = (Yср - (Yср * Xср))/(Xср -(Yср * Xср)) = 1.38

tср = 56 0С => (ПРН)

=> ?ацет = 0.236 сП ; ?мет = 0.385 сП

?см = (?ацет ^ Xср) * (?мет ^ (1-Xср)) = 0.3 сП

[?ср(у.к) * ?см] = 0.414

?т(у.к) = 0.51 - 0.325 * Lg[?ср(у.к) * ?см] = 0.63

Nдейств(у.к) = Nтеор(у.к)/ ?т(у.к) = 28.6 принимаем 29

Xср = (X0 + X1)/2 = 0.134 мд

=> Yср = 0.24 мд

=> tср =61 0С

?ср(о.к) = (Yср - (Yср * Xср))/(Xср -(Yср * Xср)) = 2.08

tср = 61 0С => (ПРН)

=> ?ацет = 0.23 сП ; ?мет = 0.351 сП

?см = (?ацет ^ Xср) * (?мет ^ (1-Xср)) = 0.33 сП

[?ср(о.к) * ?см] = 0.69

?т(о.к) = 0.51 - 0.325 * Lg[?ср(о.к) * ?см] = 0.56

Nдейств(о.к) = Nтеор(о.к)/ ?т(о.к) = 12.5 принимаем 13

Определение диаметра колонны

Д = П(R + 1) = 0.088 кмоль/сек

Д * 22.4 *((273 + t2)/273) * 1/Pраб = (ПDк^2)/4 * Wп

Y2 = X2 => t2= 550C

Wп = 0.059SQR(?ж/?п * hт) hт = 0.4м

1/??ж = a2/?ацет + (1 - а2)/?мет = 1.24 * 10^(-3)

?ж = 808 кг/м3

?п = P/RT = 2.2 кг/м3

Wп = 0.72 м/сек

Dк(в) = 2.05 м

Д * 22.4 *((273 + t2)/273) * 1/Pраб = (ПDк^2)/4 * Wп

t0= 64.20C

Wп = 0.059SQR(?ж/?п * hт) hт = 0.4м

1/??ж = a0/?ацет + (1 - а0)/?мет = 1.25 * 10^(-3)

?ж = 800 кг/м3

?п = P/RT = 1.18 кг/м3

Wп = 0.97 м/сек

Dк(н) = 1.79 м

Dк(в) = 2.05 м

Dк(н) = 1.79 м => Dк = 2050мм

Hраб = (Nдейств - 1) * hт = 16.4 м

Тепловой баланс колонны

Qрект + W1q1 + Wq2 =Дi2 + W0q0

Д = П(R + 1) W = ПR i2 = q2 + r2

Qрект = ПR r2 + Пi2 + W0 q0 -W1q1

t0 = 64.20C => Cацет = 0.56 * 4.19 * 58 = 136.1 кДж/кмоль К

Смет = 0.65 * 4.19 * 32 = 87.2 кДж/кмоль К

С0 = Cацет * X0 + Смет * (1- X0) = 88.6 кДж/кмоль К

q0 = C0 * t0 = 5688.12 кДж/кмоль

r2 = rацет * y2 + rмет(1 - y2)

t2 = 55 0C => rацет = 519.6 кДж/кг

rмет = 1110.4 кДж/кг

r2 = 31431.8 кДж/кмол

С1 = Сацет * Х1 + Смет (1 - Х1) = 98. 9 кДж/кмоль К

С2 = Сацет * Х2 + Смет (1 - Х2) = 124. 4 кДж/кмоль К

i2 = q2 + r2 = C2 * t2 + r2 = 38273.8

q1 = C1 * t1 = 5835.1 кДж/кмоль К

Qрект = 2790 кДж/сек

Qконд = Д * r2 = П * (R +1) * r2 = 2778.57 кДж/сек

Проверяем: Qрект = Qконд верно

Поверхность кубового кипятильника

Pгп = 3 ата => tгп = 132.90C

t0 = 64.20C

?t = tгп - t0 = 68.70C

Fкуба = Qрект/Куба*?t= 36.9 м2

Dгп = 1.05* Qрект/r гп = 1.35

Конденсатор

Gводы = Qконд / (Своды * (tв - tв)) = 33.16 кг/сек

?t = (?1 -?2)/ Ln(?1/?2) = 33.9 0C

F = Qконд / Kконд * ?t = 117м2




Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную курсовую работу Вы можете использовать для написания своего курсового проекта.

Доработать Узнать цену работы по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем курсовую работу самостоятельно:
! Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ.
! Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу.
! Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться.
! План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы.
! Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части?
! Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать.
! Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа.
! Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема.
! Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом.
! Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия.
Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта.
Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты.
Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести.
Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя.
Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика.

Сейчас смотрят :

Курсовая работа Трудовой коллектив и создание эффективной команды
Курсовая работа Особенности применения упрощенной системы налогообложения
Курсовая работа Государственная регистрация недвижимости
Курсовая работа Декоративный текстиль
Курсовая работа Значение выбора цвета при разработке фирменного стиля
Курсовая работа Занятость и безработица
Курсовая работа Направления развития организационного проектирования
Курсовая работа Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках литературы (тема любви в повести И.С. Тургенева "Ася")
Курсовая работа Организация корпоративных праздников
Курсовая работа Технология приготовления блюд из мяса
Курсовая работа Управление ценовой политикой предприятия ОАО "Казахмыс"
Курсовая работа Методика математического моделирования специализации и сочетания отраслей сельскохозяйственного предприятия
Курсовая работа Разработка основных разделов бизнес-плана Барановичского хлебозавода филиала РУПП "Брестхлебпром"
Курсовая работа Метод капитализации дохода в оценке недвижимости
Курсовая работа Налоговые доходы бюджета Кыргызстана