Ректификационная колонна для разделения бинарной смеси

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА
Кафедра «Переработки нефти и газа»

Курсовой проект
по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии»

тема: Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси ацетона и толуола
производительностью 11750 кг/ч

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ…………………… 6
ВВЕДЕНИЕ….……………………................................................................... 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…..………………….………………………… 10
1.1 Ректификация………………………………………...……………….. 10
1.2 Ректификационная колонна. Принцип работы……………………… 10
1.3 Ректификация периодического и непрерывного действия…………. 12
1.4 Классификация ректификационных колонн………………………… 15
1.5 Конструктивные элементы ректификационной колонны…………... 17
2 Технологический расчет аппарата……………………………………….. 23
2.1 Исходные данные к проектированию………………………………… 23
2.2 Материальный баланс колонны………………………………………. 24
2.3 Определение давления и температуры в колонне…………………… 24
2.4 Построение диаграмм фазового равновесия и кривых изобар…….. 25
2.5 Определение флегмового числа и чила теоретических тарелок…… 28
2.6 Тепловой баланс колонны……………………………………………. 29
2.7 Определение внутренних материальных потоков в ректификационной колонне………………………………………33
3 Гидравлический расчёт колонны………………………………………… 36
3.1 Выбор расстояния между тарелками………………………………… 36
3.2 Определение диаметра колонны……………………………………... 37
3.3 Основные размеры тарелки…………………………………………… 41
3.4 Диапазон устойчивой работы тарелки……………………………….. 41
3.5 Гидравлическое сопротивление тарелки……………………………... 42
3.6 Определение межтарельчатого уноса жидкости…………………….. 43

3.7 Расчёт переливного устройства.……………………………………....45
3.8 Определение числа реальных тарелок……………………………….. 47
3.9 Расчёт высоты колонны………………………………………………. 49
3.10 Расчёт диаметра штуцеров…………………………………………... 49
4 Выбор конструкционных материалов для данного
аппарата…………...............................................................................................53
ЗАКЛЮЧНИЕ…………………………………………………………………. 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………… 55

Произвести расчёт тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетона и толуола при следующих первичных данных:
- содержание НКК в сырье x_f=0,35 (масс.);
- содержание НКК в ректификате y_d=0,94 (масс.);
- содержание НКК в остатке 0,04;
- давление в секции питания ᴨ_эв=950 мм.рт.ст. = 0,127 МПа;
- массовая доля отгона сырья, поступающего в колонну e = 0,35;
- массовый расход сырья F = 11750 кг/ч.