Проектирование ректификационной установки для смеси метанол-вода под атмосферным давлением

СПБГТИ(ту)
Кафедра процессов и аппаратов
Курсовой проект по дисциплине "Процессы и аппараты"
На тему: Проектирование ректификационной установки
Санкт-Петербург 2023

Смесь: метанол-вода под атм. давлением
Колонна с решетчатыми тарелками
Произв уст-ки по исх. смеси = 4 т./ч.
Конц-я ЛК в исх. смеси = 0.36 масс. доли
Конц-я ЛК в дистилляте = 0.86 масс. доли
Конц-я ЛК в куб. остатке = 0.04 масс. доли
Темп. исх. смеси = 8 С
Нач. темп. охл. воды = 18 С
Готовые продукты охлаждаются до 35 С
Давление ГП 1 атм (изб)
Коэф. изб. флегмы 1.9

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Аналитический обзор 6
1.1 Классификация ректификационных установок по величине давления………………...6
1.2 Классификация ректификационных установок по периодичности действия…………7
1.2.1 Ректификационные установки периодического действия………………………….…7
1.2.2 Ректификационные установки непрерывного действия………………………………8
1.3 Классификация ректификационных установок по способу организации контакта парогазовой и жидкой фаз……………………………………………………………………….9
1.4 Классификация ректификационных установок по способу организации движения потоков контактирующих фаз………………………………………………………………….14
1.5 Выбор ректификационной установки 15
2 Цели и задачи проекта 16
3 Описание технологической схемы 16
4 Иженерные расчеты…………………………………………………………………………17
4.1 Материальный баланс……………………………………………………………..……..17
4.2 Рабочее флегмовое число. Уравнения рабочих линий…………………………….…19
4.3 Определение средних физических величин потоков пара и жидкости ……………19
4.4 Гидравлический расчет…………………………………………………………………..26
4.4.1 Определение рабочей скорости пара и диаметра колонны……………………..…26
4.4.2 Расчет высоты газожидкостного (барботажного) слоя…………………………..…28
4.4.3 Расчет высоты светлого слоя жидкости…………………………………………..…..29
4.4.4 Расчет гидравлического сопротивления тарелки………………………………...…30
4.4.5 Расчет брызгоуноса……………………………………………………………………...31
4.4.6 определение эффективности тарелки …………………………………………..…….31
4.4.7 Расчет высоты колонны…………………………………………………………..…….33
4.5 Тепловой баланс……………………………………………………………………….…..40
4.6 Расчет теплообменных аппаратов………………………………………………………40
4.6.1 Ориентировочный расчет куба-испарителя……………………………………..…..40
4.6.2 Ориентировочный расчет холодильника дистиллята……………………………..41
4.6.3 Ориентировочный расчет холодильника кубового остатка…………………...…..43
4.6.4 Ориентировочный расчет дефлегматора….……………………………………..…..45
4.6.5 Ориентировочный расчет подогревателя исходной смеси………………………....47
4.6.6 Подробный расчет дефлегматора….…………….………………………………..…..48
5 Выводы по проекту…………………………...….……………………………………..…..54
Список использованных источников………..….……………………………………..…..56