Ректификационная колонна с клапанными тарелками для разделения под атмосферным давлением бинарной смеси этиловый спирт – декан

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Казанский государственный технологический университет
Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)
Кафедра ПАХТ
РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА И РАСЧЕТЫ
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Нижнекамск 2011

В ряде производств химической, нефтяной, пищевой и других отраслей промышленности в результате различных технологических процессов получают смеси жидкостей, которые необходимо разделить на составные части.
Для разделения смесей жидкостей и сжиженных газовых смесей в промышленности применяют способы простой перегонки (дистилляции), перегонки под вакуумом, ректификации, экстракции. Ректификацию широко используют в промышленности для полного разделения смесей летучих жидкостей, частично или целиком растворимых одна в другой.
Сущность процесса ректификации сводится к выделению одной или нескольких жидкостей в более или менее чистом виде из смеси двух или в общем случае нескольких жидкостей с различными температурами кипения. Это достигается нагреванием и испарением такой смеси с последующим многократным тепло- и массообменом между жидкой и паровой фазами; в результате часть легколетучего компонента переходит из жидкой фазы в паровую, а часть менее летучего компонента—из паровой фазы в жидкую.
Процесс ректификации осуществляют в ректификационной установке, включающей ректификационную колонну, дефлегматор, холодильник-конденсатор, подогреватель исходной смеси, сборники дистиллята и кубового остатка. Дефлегматор, холодильник-конденсатор и подогреватель представляют собой обычные теплообменники. Основным аппаратом установки является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам сверху стекает жидкость, подаваемая в верхнюю часть аппарата в виде флегмы.
Техническое задание по проектированию
Рассчитать и спроектировать ректификационную колонну с клапанными тарелками для разделения под атмосферным давлением, с расходом GF т/ч бинарной смеси S (этиловый спирт – декан) с концентрацией низкокипящего компонента % (масс). Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения. Требования к чистоте продуктов: % (масс), % (масс).
Gf = 9 т/ч ;
Xf = 50%;
Xd= 93%;
Xw= 4%.

Содержание

1. Техническое задание по проектированию……………………………………3
2. Введение……………………………………………………………………...…4
3. Схема ректификационной установки………………………………………..10
4. Расчётная часть:
4.1. Материальный баланс………………………………………………….…...11
4.2. Определение скорости пара и диаметра колонны………….…………....14
4.3. Определение числа тарелок и высоты колонны……………....………….18
4.4. Гидравлический расчёт колонны……………………………………….....20
4.5. Тепловой расчёт установки………………………...……………………....25
4.6. Определение диаметров штуцеров…………………...…………………....29
5. Подбор стандартных деталей
5.1. Штуцера……………………………………...……………………………...35
5.2. Опора аппарата…………………………………………………...…………37
5.3. Фланцы…………………………………………………...…….…………....39
5.4. Днище…………………………………………………...…….……………..41
6. Общие сведения о компонентах смеси и ТБ ведения процесса…………...42
7. Список использованной литературы…………………………………...…...47
Спецификация