Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси метанол-вода

Томский Политехнический Университет
Отделение химической инженерии
Курсовой проект по дисциплине : "Процессы и аппараты химической технологии"
На тему: "Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси"
Томск 2018

Исходные данные:
Произвести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол-толуол, производительностью по исходной смеси:
F=255т/сут.
Колонна тарельчатая, тип тарелок – ситчатые.
Содержание низкокипящего компонента (% масс.):
в исходной смеси – 50;
в дистилляте – 95;
в кубовом остатке – 5.
Смесь поступает в колонну при температуре кипения и P = 1 атм.
Температуру охлаждающей воды в дефлегматоре и давление греющего пара в испарителе и подогревателе исходной смеси подобрать самостоятельно.

Содержание
Введение 4
1 Материальный расчет 7
1.1 Материальный баланс ректификационной колонны 7
1.2 Пересчет составов фаз из массовых долей в мольные 7
1.3 Построение фазовых диаграмм 8
1.4 Определение рабочего флегмового числа 10
1.5 Массовые расходы жидкости в верхней и нижней частях колонны 16
1.6 Расчет средних массовых расходов пара для верхней и нижней частей колонны 17
2 Технологический расчет колонны 19
2.1 Скорость пара и диаметр колонны 19
2.2 Высота колонны 21
2.2.1 Высота светлого слоя жидкости на тарелке и паросодержание барботажного слоя 21
2.2.2 Коэффициенты диффузии и массопередачи 22
2.2.3 Кинетическая кривая. Высота колонны 26
2.3 Гидравлическое сопротивление тарелок колонны 31
3 Тепловой расчет 33
4 Расчет тепловой изоляции 36
5 Конструктивно-механический расчет 37
5.1 Расчет толщины обечайки 37
5.2 Расчет толщины днища и крышки 37
5.3 Расчёт и подбор штуцеров 38
5.3.1 Штуцер для ввода исходной смеси 39
5.3.2 Штуцер для ввода флегмы 39
5.3.3 Штуцер для отвода кубового остатка 40
5.3.4 Штуцер для вывода паров дистиллята 40
5.3.5 Штуцер для ввода паров кубовой смеси 41
5.4 Ориентировочная масса аппарата 41
Заключение 44
Список литературы 45