Курсовая работа: Расчет насадочной ректификационной колонны непрерывного действия по разделению смеси хлороформ-бензол
Содержание
Задание на проектирование по теме «ректификация»
Введение
1. Технологическая схема
2. Расчёт насадочной ректификационной колонны непрерывного действия
2.1 Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число
2.2 Скорость пара и диаметр колонны
2.3 Высота колонны
2.4 Гидравлический расчет колонны
2.5 Прочностной расчёт
2.6 Выбор опор
2.7 Расчёт штуцеров
2.8 Выбор дефлегматора, кипятильника и насоса для перекачки исходной смеси
Список используемой литературы
Задание на проектирование по теме «ректификация »
| Разделяемая смесь | Хлороформ – бензол |
| Тип колонны | насадочная |
| Массовое содержание НК в исходной смеси, % | 15 |
| Массовое содержание НК в дистилляте, % | 97 |
| Массовое содержание НК в кубовом остатке, % | 3 |
| Температура исходной смеси, 0 К | 35 |
| Производительность колонны по исходной смеси кг/ч | 3000 |
Низкокипящий компонент:
Хлороформ – СНСL3 , Ткип = +64о С
Высококипящий компонент:
бензол − С6 Н6 , Ткип = +80о С
Введение
Разделение жидких и газообразных смесей на индивидуальные компоненты имеет большое значение в химической, нефтехимической и родственных с ними областях промышленности. Особенно важно выделение компонентов в чистом виде в производстве полимеров с повышенными физико-химическими свойствами, полупроводников, изотопов и т.д. Для разделения смесей на индивидуальные компоненты среди других методов широкое применение нашел метод ректификации.
Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции. Поэтому методы подхода к расчету и проектированию ректификационных и абсорбционных установок имеют много общего. Тем не менее, ряд особенностей процесса ректификации (различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны физическое свойство фаз и коэффициент распределения, совместное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его расчет.
Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных закономерностей для расчета кинетических коэффициентов процесса ректификации. В наибольшей степени это относится к колоннам диаметром более 800 мм с насадками и тарелками, широко применяемым в химических производствах. Большинство рекомендаций сводится к использованию для расчета ректификационных колонн кинетических зависимостей, полученных при исследовании абсорбционных процессов.
Смесь хлороформа с бензолом – бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом. Подобно другим органическим соединениям, смесь хлороформа с бензолом не агрессивна по отношению к металлам и сплавам. Эти материалы не коррозируют в этой смеси даже при наличии в ней примеси воды.
Бензол применяется для получения многих полупродуктов в производстве красителей, лаков, фармацевтических препаратов. Смесь паров бензола с воздухом образуют взрывоопасную смесь. Малые концентрации паров при многократном воздействии вызывают изменение состава крови и нарушают нормальную функцию кроветворных органов. Хроническое отравление парами может вызвать смерть.
Хлороформ имеет сладковатый запах, он прозрачен и не образует взрывоопасных смесей с воздухом. Хлороформ приобрел большое значение как исходное вещество для синтеза фреонов. Он используется как растворитель в лабораторной практике и в технике. Хлороформ имеет наркотические и анестезиологические свойства.
1. Технологическая схема
Снизу вверх по колонне движутся пары, поступающие в нижнюю часть аппарата из кипятильника, который находится вне колонны, т.е. является выносным. Следовательно, с помощью кипятильника создается выходной поток пара. Пары проходят через слой жидкости, которую будем считать первой, ведя нумерацию тарелок условно снизу вверх.
Пусть концентрация жидкости на первом слое насадок равна Х1 (по низкокипящему компоненту), а её температура t1 . В результате взаимодействия между жидкостью и паром, имеющем более высокую температуру, жидкость частично испаряется, причем пар переходит преимущественно в НК (низкокипящий компонент). Поэтому на следующий (второй) слой насадок поступает пар с содержанием НК y1 
x1 . испарение жидкости на тарелки происходит за счет тепла конденсации пара.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--