Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Средние нагрузки по жидкости и пару отдельно для верхней и нижней части колонны.Стр 1 из 2Следующая ⇒
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по процессам и аппаратам химической технологии: “Расчет насадочной ректификационной колонны непрерывного действия”
Выполнил: студентка группы К–43 Марченко Т.Н. Проверил: Хожаинов Ю.М. Москва 2004 Условие к заданию Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетон – вода. Дается производительность колонны по исходной смеси F = 4000 кг/час. Содержание легколетучего компонента (% массовые) · в исходной смеси – 30 % · в дистилляте – 95 % · в кубовом остатке – 0,3 % Давление в паровом пространстве дефлегматора Р = 1 атм. Ректификационная колонна насадочная (кольца Рашига) 50×50×5. Режим течения жидкости – плёночный.
Справочные данные состава жидкости (х) и пара (y) по наиболее высококипящему компоненту (ацетону) представлены в таблице № 1 Табл. № 1
Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число 1.1 Производительность колонны по дистилляту Р и кубовому остатку W определим из уравнений материального баланса колонны: F-расход исходной смеси, кг/с F= =1,1 (кг/с) =30% =95% (в массовых долях) =3%
где: W- расход кубового остатка, кг/с; P- расход дистиллята, кг/с; XF -концентрация легколетучего компонента в исходной смеси (XF=0,3) XW -концентрация легколетучего компонента в кубовом остатке (XW=0,03) XP -концентрация легколетучего компонента в дистилляте (XP=0,95) отсюда: 1.2 Для дальнейших расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в мольных долях, а также найдем относительный мольный расход питания. Молекулярная масса ацетона (ац) Mац= 58 кг/кмоль; Молекулярная масса воды (в) Мв= 18 кг/кмоль; Исходная смесь: Дистиллят: Кубовый остаток: Относительный мольный расход питания: Найдем минимальное флегмовое число Rmin из уравнения :
Из графика “Зависимость температуры кипения системы от состава жидкости и пара” (график № 1) определим равновесное состояние пара: Из графика t = f(x,y) =>
1.3 Задавшись различными коэффициентами избытка флегмы b, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями находим N.
Точка пересечения рабочих линий зависит от величины , которая изменяется с изменением R (так как xp=const). Для графического определения рабочего (оптимального) флегмового числа построим график зависимости N(R+1) от R, где N – число ступеней изменения концентраций или теоретических тарелок. Из графика № 2 находим: · оптимальное флегмовое число Rраб = 0,29 · коэффициент избытка флегмы β = 2,5 · число ступеней N = 4 Оптимальное флегмовое число в дальнейшем будем использовать для нахождения уравнения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей части ректификационной колонны. Средние нагрузки по жидкости и пару отдельно для верхней и нижней части колонны. Определим массовые расходы жидкости для верхней и нижней части колонны из соотношений:
где: MP и MF – мольные массы дистиллята и исходной смеси; MВ и MН – средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны; Мольные массы: Дистиллята: Mp=58×0,85+18×(1-0,85)=52 Исходной смеси: MF=58×0,117+18×(1-0,117)=22,68 Кубового остатка: Mw=58×0,0095+18×(1-0,0095)=18,38 Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны:
где: Мац и Мв- мольные массы ацетона и воды соответственно Хср.в и Хср.н –средний мольный состав жидкости в верхней и нижней частях колонны.
Средние массовые расходы по жидкости: Lв=0,72 Lн=1,03 Средние массовые потоки пара в верхней Gв и нижней Gн частях колонны:
где: М’в и М’н средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны.
где:
Средние массовые расходы по пару: Gв=0,386 Gн=0,253 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 184. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |