Расчет ректификации смеси метанол – этанол

Содержание. Условие задачи. 2 Схема ректификационной установки 3 •Исходные данные: 3 •Равновесные данные: 1. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. 4 Диаграмма 4 Диаграмма 2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 3. Расчет минимального флегмового числа. 4. Расчет рабочего флегмового числа. 5. Построение рабочей линии. 6. Расчет КПД тарелок.

7. Определение числа тарелок. 8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. 9. Расчет габаритов колонны 6 а) Расчет для верха колонны. 6 б) Расчет диаметра низа колонны. 10. Расчет высоты тарельчатой части. 11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. 12. Расчет средней движущей силы теплопереноса. 7 13.

Расход охлаждающей воды. 14. Поверхность теплообмена конденсатора. 8 Список литературы 9 Условие задачи. Рассчитать тарельчатую ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси метанол – этанол, подаваемой в колонну при температуре равной температуре кипения. Колонна работает под атмосферным давлением. Исходные данные: расход g1 = 4,2 кг/с, процентные массовые концентрации: исходной смеси a1 = 32%, дистиллята

a2 = 95%, кубового остатка a0 = 2%, коэффициент избытка флегмы & ;#61472;4, давление греющего пара Pгр =1,5 ата, начальная температура охлаждающей смеси t’в = 18 0C. Определить: 1. Реальное и теоретическое число тарелок в отгонной и укрепляющих частях; 2. Диаметр верха и низа колонны и высоту тарельчатой части; 3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе (температурой воды на выходе из конденсатора задаться);

4. Рассчитать поверхность теплообмена конденсатора. Схема ректификационной установки Исходные данные: g1= 4,2 кг/час; ao= 1 %; a1= 32 %; a2= 95 %; & ;#61472;4 Pгр =1,5 ата tв’= 18 oC; K = 900 tв’’= 40 oC (задаемся); • Равновесные данные: x% 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y% 0 7,4 14,3 27,1 39,6 51,5 62,5 72,3 79,8 86,6 93,2 100 t oC 78,3 77,2 76,5 75,0 73,6 72,2 70,8 69,4 68,2 66,9 65,9 64,5 1.

Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. Диаграмма 1 Диаграмма 2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 3. Расчет минимального флегмового числа. 4. Расчет рабочего флегмового числа. 5. Построение рабочей линии. 6. Расчет КПД тарелок. (из диаграммы x,y – t). Все данные берутся при t1: [2, стр. 529, рис. V]. [2, стр.538-539, рис.

XIV]. КПД находим по графику ([2, стр. 302, рис. 7-2]):  = 0,7. Определение числа тарелок. 8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. кг/с кг/с Проверка: W1 = П +W0 = 4,9. Расчет габаритов колонны С – коэффициент, зависящий от конфигурации тарелок, С = f(h). Принимаем h = 0,4 мм, тогда С = 0,044. [2, стр.

301]. а) Расчет для верха колонны. T2 = 273,2 + t2 t2 находим по диаграмме x,y – t (смотрим по x2). t2 = 65,7 0C. T2 = 273,2 + 65,7 = 338,9 K. Справочные данные для верха колонны берутся для t2 = 56,3 0C. [2, табл. IV]. б) Расчет диаметра низа колонны. t0 находим по диаграмме x,y – t (смотрим по x0). t0 = 78,0 0C. T0 = 273,2 + 78,0 = 351,2 K. Справочные данные для верха колонны берутся для t0 = 77,2 0C. [2, табл. IV]. Так как, Далее смотрим каталог: • dв = 4,8 м • dн = 3,8 м

Выбираем диаметр колонны по большему, т.е. dк = 3,8 м. 10. Расчет высоты тарельчатой части. 11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. Значения удельных теплот конденсации ацетона и этанола берутся при t2 = 65,7 0C. [2, табл. XLV]. 12 Расчет средней движущей силы теплопереноса. 13. Расход охлаждающей воды. 14. Поверхность теплообмена конденсатора.

Список литературы. 1. Рамм, Планковский. Справочник теплофизических свойстсв органических вещестсв. 2. Г Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 3. Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980.