Расчет ректификационной колонны

  • 19 мая 2012 г.
  • 1762 Слова
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева.
Кафедра процессов и аппаратов химической технологии.








ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту по процессам и аппаратам на тему:


БИНАРНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ









Проектировал студент группы К-42 ______________________________ Столяров А.В.
« _____ » __________________ 2003 г.

Руководительпроекта __________________________________________ Романенко Л.В.


Проект защищен с оценкой ________________________________ ( __________ баллов)

_________________________
подпись преподавателя


МОСКВА 2003


Условные обозначения.

( - вязкость
( - плотность
( - поверхностное натяжение
g - ускорение свободного падения
( - коэффициент трения, теплопроводность
( - коэффициентполезного действия
( - коэффициент местного сопротивления
N - мощность, число тарелок
Q - объемный расход, тепловая нагрузка
W - скорость
M - молекулярная масса
K - коэффициент теплопередачи
( - коэффициент теплоотдачи
r - теплота парообразования
T - температура
X - мольная доля низкокипящего компонентаВведение:
Ректификация – тепло-массообменный процесс разделения бинарных смесей, который сводится к одновременно протекающим и многократно повторяющимся процессам частичного испарения и конденсации разделяемой смеси на поверхности контакта фаз.
Такой процесс можно, в принципе осуществить в многоступенчатой установке, каждая ступень которой представляет собой аппарат простой перегонки. Однако, такаяорганизация процесса ректификации неудобна из-за громоздкости и неэкономичности, поэтому на практике ректификацию проводят в компактных аппаратах – колоннах (см. Рис. 1).
Обычно для ректификации используются тарельчатые, насадочные, а также пленочные колонны. Этот процесс осуществляется при атмосферном и повышенном давлениях, а также под вакуумом. При повышенных давлениях проводятректификацию сжиженных газов, например для разделения воздуха. Под вакуумом проводят ректификацию термолабильных и близкокипящих смесей
Рис. 1. Схема ректификационной колонны.
[pic]
Для проведения ректификации используются тарелки со сливными устройствами: колпачковые, ситчатые (как в нашем случае), клапанные и пластинчатые, а также тарелки без сливных устройств: провальные, дырчатые,решетчатые, трубчатые и др.
Помимо самой колонны ректификационная установка состоит из кипятильника, дефлегматора, холодильников дистиллята и кубового остатка и, при необходимости, подогревателя исходной смеси, а также из трубопроводов, насосов, емкостей и конденсатоотводчиков.

Ректификация - наиболее полное разделение смесей жидкостей, целиком или полностью растворимых друг в друге. Процессзаключается в многократном взаимодействии паров с жидкостью- флегмой, полученной при частичной конденсации паров. В колонне снизу движутся пары, а сверху навстречу парам подают жидкость, представляющую собой почти чистый НК. При взаимодействии поднимающихся паров со стекающей жидкостью происходит частичная конденсация и частичное испарение жидкости (флегмы) за счет теплоты конденсации. При этом из параконденсируются преимущественно ВК, а из флегмы испаряется преимущественно НК. Таким образом, стекающая флегма непрерывно обогащается ВК, а поднимающиеся пары – НК. В результате выходящий из колонны пар состоит почти из НК. Пар конденсируют в дефлегматоре. Часть этого конденсата в виде флегмы идет па орошение колонны, другую часть – дистиллят или ректификат отбирают как готовый продукт. Жидкость, выходящую из нижнейчасти колонны, называют кубовым остатком. Для образования восходящих потоков паров колонну снабжают кипятильником, в котором происходит испарение части кубового остатка. Ректификацию обычно проводят в установках непрерывного действия. Периодическую ректификацию используют в случае часто меняющихся по составу смесей и при небольших производительностях. В...
tracking img