Все ок!
Информация о работе
Подробнее о работе
Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси аммиак-вода
- 35 страниц
- 2020 год
- 42 просмотра
- 1 покупка
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Введение
1. Общая часть
1.1 Назначение и устройство аппарата
1.2 Описание процесса проходящего в аппарате
1.3 Технико-экономическое обоснование выбора аппарата
2. Расчетная часть
2.1 Материальный баланс
2.2 Тепловой баланс
2.3 Конструктивный расчет
3. Техника безопасности и противопожарная защита
3.1 Основные меры по технике безопасности и противопожарная защита
3.2 Противопожарное мероприятие
4. Охрана природы
Заключение
Список использованных источников
1.1 Назначение и устройство аппарата
При проведении процессов однократного испарения (ОИ) и однократной конденсации (ОК) получают пар, более богатый низкокипящим компонентом (НКК), а жидкость более богатую высококипящим компонентом (ВКК), чем исходная система. Однако достаточно хорошая степень разделения таким образом не достигается.
Для получения продуктов с любой желаемой концентрацией компонентов и с высокими выходами служит процесс ректификации, заключающийся в многократно повторяющемся контактировании неравновесных паровой и жидкой фаз.
Образованные в результате контакта паровая и жидкая фазы будут отличаться по составу от вступивших в контакт встречных неравновесных потоков паровой и жидкой фаз. В итоге такого контакта пар обогатится низкокипящим компонентом, а жидкость – высококипящим. Если исходные пары и жидкость находились при одинаковом давлении, то для обеспечения этих условий требуется, чтобы температура вступающей в контакт жидкости была ниже температуры паров.
...
1.2 Описание процесса проходящего в аппарате
Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рисунке 1.
Рисунок 1- Принципиальная схема ректификационной установки.
Поз. 1 – емкость для исходной смеси; поз. 2,9 – насосы; поз. 3 - теплообменник-подогреватель; поз. 4 – кипятильник; поз. 5 – ректификационная колонна; поз. 6 – дефлегматор; поз. 7 – холодильник дистиллята; поз. 8 – емкость для сбора дистиллята; поз. 10 – холодильник кубовой жидкости; поз. 11 – емкость для кубовой жидкости. Исходную смесь из промежуточной емкости (поз. 1) центробежным насосом (поз. 2) подают в теплообменник (поз. 3), где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну (поз. 5) на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси ХF.
Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике (поз. 4).
...
1.3 Технико-экономическое обоснование выбора аппарата
Разнообразие применяемых тарелок обусловлено предъявляемыми к ним требованиями. К последним относят: обеспечение на их поверхности (плато) соответствующего запаса жидкой фазы; достижение необходимой разделительной способности при изменении нагрузок по газу или жидкости; малое гидравлическое сопротивление газовому потоку; минимальный брызгоунос (с нижних тарелок на верхние) для предотвращения снижения движущей силы процесса и уменьшения числа тарелок; возможность работы аппаратов в адиабатических условиях, а также подвода теплоты непосредственно в зону контакта фаз и отвода из нее теплоты (достигается установкой над плато тарелок специальных змеевиков); возможность проводить процесс в вакууме (до 8 Па); высокая эффективность обеспечивается при низком гидравлическом сопротивлении и малых нагрузках по жидкости либо под давлением (до 32 Мпа).
...
2.1 Материальный баланс
Для расчета использую следующие данные: количество смеси, поступающей в аппарат W1=15000 кг/ч, концентрация Ас= 30 вес%, содержание аммиака в дистилляте Ад= 96,5 вес%, в кубовом остатке концентрация А0 = 3,5 вес%. Бинарная смесь: аммиак – вода.
В заданной бинарной смеси низкокипящим компонентом является аммиак (tкип= -33,350С), который переходит в дистиллят, а высококипящим – вода (tкип=1000С), остающийся в кубовом остатке.
...
2.3 Конструктивный расчет
Для последующих расчетов принимаем расстояние между тарелками Н=600 мм.
Объемный расход пара в верхней части колонны:
Значение коэффициента λ рассчитываем по формуле:
где k1=0,85 (для ситчатых тарелок)
с1=480
Значение коэффициента cmax определяем согласно выражению:
cmax=8,47·10-5·[(k1·k2·c1)-(c2·(λ-35))], (44)
где k2=0,7 (при Н=600 мм);
с2=.
cmax=8,47·10-5·[(0,85·0,7·480)-(2·(138-35))]=0,007.
Максимально допустимая скорость пара составит:
Диаметр верхней части колонны будет равен:
Объемный расход пара в нижней части колонны:
Значение коэффициента λ:
Значение коэффициента cmax определяем согласно выражению:
cmax=8,47·10-5·[(0,85·0,7·480)-(2·(19-35))]=0,027.
...
Список используемых источников
1. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган /Процессы и аппараты химической технологии/М: ГОСХИИЗДАТ/1962., - 846 с.
2. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Основные процессы и аппараты химической технологии, М: Химия, 1991.
3. Б.Г. Варфоломеев, В.В. Карасев, Конструктивное оформление выпарных аппаратов, М: МИТХТ им М.В. Ломоносова, 2000.
4. Варгафтик Н.Б., Справочник по теплофизическим свойства жидкостей и газов, М: «Наука», 1972.
5. Лащинский А.А., Толчинский А.Р., Основы конструирования и расчета химической аппаратуры, Л: «Машиностроение», 1970.
6. Айнштейн В.Г., Общий курс процессов и аппаратов химической технологии, М: Химия, 1999.
7. Носов Г.А., Захаров М.К., Конструктивное оформление колонных аппаратов, М: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2000.
8. Михеев М.А., Михеева И.М., Основы теплопередачи, М: Энергия, 1977.
9. Алексеев П.Г., Гольцова И.Г., Тепловые процессы: Методическое пособие для самостоятельной работы студентов, М: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2007.
10. Каталог, Емкостные стальные сварные аппараты, М: Цинтихимнефтемаш, 1982.
11. Варфоломеев Б.Т., Карасев В.В., Тепловая изоляция аппаратов, М: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1989.
12. Справочник «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника», М: Энергоатомиздат, 1983.
13. Мясоедников В.М., Подбор и расчет конденсатоотводчиков, М: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1989.
14. Каталог «Центробежные насосы типа АХ-(А,К,Е,И)», М: Цинтихимнефтемаш, 1972.
15. Катало «Колонные аппараты», М: Цинтихимнефтемаш, 1972.
16. М.К. Захаров, «Ректификационная установка непрерывного действия», М: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2010.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
