Материал: Ректификация курсовая

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

  1. Постоянные свойства компонентов ацетон-вода при рабочих температурах [8-11]

  2. Таблица №3

    1. Свойства компонентов смеси

    1. Обозначения

    1. Размерность

    1. Ацетон

    1. Вода

    1. t1

    2. 65,5

    1. t2

    2. 57,2

    1. t0

    2. 96

    1. t1

    2. 65,5

    1. t2

    2. 57,2

    1. t0

    2. 96

    1. Теплоемкость

    1. C

    1. 2,32

    1. 2,28

    1. 2,46

    1. 4,185

    1. 4,182

    1. 4,214

    1. Теплота парообразования

    1. r

    1. 490,3

    1. 500,2

    1. 453,8

    1. 2341

    1. 2362

    1. 2265

    1. Коэффициент паропроводности

    1. λ

    1. 0,145

    1. 0,148

    1. 0,133

    1. 0,665

    1. 0,659

    1. 0,684

    1. Плотность жидкости

    1. ρ

    1. 734

    1. 744

    1. 696

    1. 980,8

    1. 984,5

    1. 963,2

    1. Вязкость жидкости

    1. μ

    1. МПа*с

    1. 223,5

    1. 236,8

    1. 174,7

    1. 427,4

    1. 487,2

    1. 295,5

  4. Константы свойств рабочих смесей при атмосферном давлении [8-11]

  5. Таблица №4

  1. Параметр

  1. Формула

  1. Смесь

  1. Исходная

  2. 1

  1. Дистиллят

  2. 2

  1. Кубовый остаток

  2. 0

  1. Теплоемкость жидкости

  1. С=a*Ca+(1-a)*Cв

  1. 3,44

  1. 2,32

  1. 4,14

  1. Теплота парообразования

  1. r= a*ra+(1-a)*rв

  1. 1600,7

  1. 537,4

  1. 2192,6

  1. Энтальпия

  2. паров

  1. i=C*t+r

  1. 1826,0

  1. 670,0

  1. 2590,4

  1. Коэффициент паропроводности

  1. λ=a* λa+(1-a)* λв

  1. 0,457

  1. 0,158

  1. 0,662

  1. Плотность жидкости

  1. 865

  1. 748

  1. 949

  1. Плотность

  2. паров

  1. 0,895

  1. 2,050

  1. 0,611

  1. Вязкость жидкости

  1. μ=a* μa+(1-a)* μв

  1. 345,84

  1. 241,81

  1. 290,67

  1. Относительная летучесть

  1. 18,24

  1. 1,51

  1. 14,35

  1. Поверхностное натяжение

  1. 0,017

  1. 0,019

  1. 0,014

  1. Основные теплофизические характеристики потоков

  1. 1.1 Материальный баланс

  2. Баланс по всей смеси:

  3. Баланс по НКК:

  8. 1.2 Расчет флегмового числа

  9. 1.2.1 Минимальное флегмовое число

      1. Действительное (рабочее) флегмовое число

  2. 1.3 Построение рабочих линий ректификационной колонны

  • Рабочую линию укрепляющей части колонны строим по двум точкам. Первая точка – пересечение диагонали диаграммы x-y с прямой x=x2. Вторая точка – точка на оси ординат (данное значение наносим на график и определяем число теоретических тарелок;

  • Рабочую линию отгонной части колонны также строим по двум точкам. Первая точка – точка пресечения рабочей линии укрепляющей части колонны с прямой x=x1. Вторая точка – точка на диагонали диаграммы x-y с абсциссой x0.

  1. Определение скорости пара и диаметра колонны

  1. 2.1 Диаметр колонны по условиям верха.

  2. Плотность паровой фазы в укрепляющей части колонны определяем по уравнению Менделеева-Клапейрона:

  4. Чтобы определить среднее значение плотности жидкой фазы в колонне, необходимо взять плотность ацетона при температуре t2=57,2°С (см. таблицу №2) вверху колонны и плотность воды при температуре t0=57,2°С (см. таблицу №3) в кубе - испарителе.

  5. Плотность ацетона при t2=57,2°С ρацет= 744 кг/м3

  6. Плотность воды при t0=96°С ρвод= 963,2 кг/м3

  7. Принимая среднее значение плотности жидкой фазы в колонне:

  10. Если , то:

  11. Принимаем расстояние между колпачковыми тарелкамитогда

  12. Скорость движения паровой фазы в верхней части колонны:

  14. Диаметр укрепляющей части колонны определяется по формуле:

  15. где D’ – массовый поток паровой фазы.

  16. Массовый поток паровой фазы непостоянен по высоте колонны, его значение определяют исходя из значения мольного потока, величина которого постоянна по высоте колонны, и значения молярной массы M смеси паров НКК и ВКК.

  18. Диаметр укрепляющей части колонны равен:

  20. 2.2 Диаметр колонны по условиям низа.

  21. Плотность паровой фазы в отгонной части колонны:

  23. Скорость движения паровой фазы в отгонной части колонны:

  25. Массовый поток паровой фазы в отгонной части колонны:

  27. Диаметр отгонной части колонны:

  29. Диаметры укрепляющей и отгонной части принимаем одинаковыми и равными d = 1400 мм

  30. 2.3 Скорость движения пара по колонне:

  31. В отгонной части:

  33. В укрепляющей части:

  1. Определение числа тарелок и высоты колонны

  1. 3.1 Определение числа тарелок

  2. По диаграмме х-у:

  3. Число теоретических тарелок:

  4. Для определения среднего КПД тарелки необходимо определить коэффициент относительной летучести компонентов смеси, равный отношению давлений их насыщенных паров α: и динамический коэффициент вязкости μ исходной смеси при средней температуре tср. Для последующего расчета также необходимо определить среднее значение температуры tср.

  5. Значения температуры:

  6. -в укрепляющей части колонны: t2=57,2°С;

  7. -в отгонной части колонны: t0=96°С;

  8. При данной температуре μ2=241,81*10-6 Па*с, μ0=290,67*10-6 Па*с.

  9. Необходимо определить коэффициент относительной летучести компонентов смеси, равный отношению давлений их насыщенных паров α:

  1. Для нахождения по графику КПД, необходимо найти произведение α*μ:

  1. αукр*μ2=

  2. ηукр=0,48

  4. αотг*μ0=

  5. ηотг=0,41

  1. Число реальных тарелок:

  2. 3.2 Определение рабочей высоты колонны

  4. где h = 0,2 - 0,6 м – межтарельчатое расстояние

  5. 3.3 Определение высоты колонны

  6. Принимаем:

  7. - высоту сепарационной части Нс=1,5 м

  8. - высоту кубовой части Нк=3,5 м

  9. Н = Нр +Нк + Нс = 6,8 + 3,5 + 1,5 =11,8 м

  1. Гидравлический расчет тарелок

  1. Рассчитаем общее гидравлическое сопротивление тарелки в нижней и верхней частях колонны по уравнению: , где

  2. - потеря напора паровой фазы на преодоление местных сопротивлений на сухой тарелке (сопротивление сухой тарелки);

  3. – сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения;

  4. – статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке.

  5. 4.1 Гидравлическое сопротивление верхней части колонны

  6. 4.1.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки

  7. Средняя плотность паровой фазы верхней части колонны равна: ρ’’2=2,050.

  8. Скорость движения паровой фазы в прорезях колпачка ω:

  10. Где – относительная площадь для прохода паров ;

  11. Гидравлическое сопротивление сухой тарелки равно:

  13. где коэффициент сопротивления для колпачковых тарелок . Принимаем .

  14. 4.1.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения.

  15. где σ = 0,019 - поверхностное натяжение смеси при температуре t2=57,2°С [1, стр. 509, табл. XXIV];

  16. эквивалентный диаметр.

  18. 4.1.3 Статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке.

  19. где коэффициент аэрации жидкости [7, стр. 36],

  20. величина подпора жидкости над сливной перегородкой;

  21. высота сливной перегородки [7, стр. 36],;

  22. Величина связана с разностью соотношением: , откуда.

  23. Поскольку для расчета необходимо знать (, то задача решается итерационным методом.

  24. Задаем значение Сначала найдем затем найдем :

  25. Для обычной гладкой сегментной сливной перегородки максимальная жидкостная нагрузка ограничивается величиной 0,02 [7, стр. 37].

  26. Таблица приближений гидравлического сопротивления верхней части колонны

  27. Таблица №5

    1. 1,2000

    1. 0,5620

    1. 0,0401

    1. 0,0024

    1. 0,0602

    1. 0,0602

    1. 0,4936

    1. 0,0437

    1. 0,0026

    1. 0,0656

    1. 0,0656

    1. 0,4939

    1. 0,0437

    1. 0,0026

    1. 0,0656

  29. Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны:

  30. =

  31. .

  32. 4.2 Гидравлическое сопротивление отгонной части колонны

  33. 4.2.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки.

  34. Средняя плотность паровой фазы верхней части колонны равна: ρ’’2=0,611.

  35. Скорость движения паровой фазы в прорезях колпачка ω:

  37. Где – относительная площадь для прохода паров ;

  38. Гидравлическое сопротивление сухой тарелки равно:

  40. где коэффициент сопротивления для колпачковых тарелок . Принимаем .

  41. 4.2.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения.

  42. где σ = 0,014 - поверхностное натяжение смеси при температуре t2=96°С [1, стр. 509, табл. XXIV];

  43. эквивалентный диаметр.

  45. 4.2.3 Статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке

  46. где коэффициент аэрации жидкости [7, стр. 36],

  47. величина подпора жидкости над сливной перегородкой;

  48. высота сливной перегородки [7, стр. 36],;

  49. Величина связана с разностью соотношением: , откуда.

  50. Поскольку для расчета необходимо знать (, то задача решается итерационным методом.

  51. Задаем значение Сначала найдем затем найдем :

  52. Для обычной гладкой сегментной сливной перегородки максимальная жидкостная нагрузка ограничивается величиной 0,02 [7, стр. 36].

  53. Таблица приближений гидравлического сопротивления нижней части колонны

  54. Таблица №6

    1. 1,2000

    1. 0,5620

    1. 0,0401

    1. 0,0024

    1. 0,0602

    1. 0,0602

    1. 0,4936

    1. 0,0437

    1. 0,0026

    1. 0,0656

    1. 0,0656

    1. 0,4939

    1. 0,0437

    1. 0,0026

    1. 0,0656

  56. Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны:

  57. =

  58. .

  59. 4.3 Общее гидравлическое сопротивление.

Смотрите также:

«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия
_индив анализ данных