Поверхность теплообмена конденсатора.




Содержание.

 

Условие задачи. 2

Схема ректификационной установки 3

Исходные данные: 3

Равновесные данные: 4

1. Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным. 4

Диаграмма 1 4

Диаграмма 2 4

2. Пересчет из абсолютных концентраций в мольные. 4

3. Расчет минимального флегмового числа. 5

4. Расчет рабочего флегмового числа. 5

5. Построение рабочей линии. 5

6. Расчет КПД тарелок. 5

7. Определение числа тарелок. 6

8. Расчет потоков дистиллята и кубового остатка. 5

9. Расчет габаритов колонны 6

а) Расчет для верха колонны. 6

б) Расчет диаметра низа колонны. 7

10. Расчет высоты тарельчатой части. 7

11. Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе. 8

12. Расчет средней движущей силы теплопереноса. 7

Расход охлаждающей воды. 7

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 4, давление греющего пара Pгр =1,5 ата, начальная температура охлаждающей смеси tв = 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

 

           
   
     
Gв   tв
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


       
   
Gв   tв’’
 
 
W1   a1
       
 
   
 

 


 

 

       
   
W0   a0
 


 

 

Исходные данные:

g1= 4,2 кг/час;

ao= 1 %;

a1= 32 %;

a2= 95 %;

4

Pгр =1,5 ата

tв= 18 oC;

K = 900

tв’’= 40 oC (задаемся);

· Равновесные данные:

x%                        
y%   7,4 14,3 27,1 39,6 51,5 62,5 72,3 79,8 86,6 93,2  
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

Построение диаграмм x-y и x,y - t по равновесным данным.


Диаграмма 1

Диаграмма 2


Пересчет из абсолютных концентраций в мольные.

Расчет минимального флегмового числа.

 

Расчет рабочего флегмового числа.

Построение рабочей линии.

Расчет КПД тарелок.

(из диаграммы x,y – t).

Все данные берутся при t 1:

[2, стр. 529, рис. V].

[2, стр.538-539, рис. XIV].

КПД находим по графику ([2, стр. 302, рис. 7-2]): h = 0,49.


Определение числа тарелок.

Расчет потоков дистиллята и кубового остатка.

кг/с

кг/с

Проверка: W 1 = П +W 0 = 4,2

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.

Расчет высоты тарельчатой части.


Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе.

Значения удельных теплот конденсации ацетона и этанола берутся при t2 = 65,7 0C. [ 2, табл. XLV ].

180C
 
 

400C
64,50C
t0C
t0C

Расчет средней движущей силы теплопереноса.

 
 
F


Расход охлаждающей воды.

Поверхность теплообмена конденсатора.


Список литературы.

 

1. Рамм, Планковский. Справочник теплофизических свойстсв органических вещестсв.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 1981.

3. Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: