Расчет ректификационной колонны

_{Высота  h2 для жидкой фазы}

_{Величину  m найдем спрямлением участков кривой равновесия (рис.1). В нашем случае m=1,010}

_{Определяем  высоту насадки для  верхей части колонны  по формуле:}

3.2.2. Расчет высоты насадки нижней части колонны

_{Высоту  нижней части колонны  рассчитываем по аналогичной  методике, что и  для верхей части  колонны.}

_{В таблице 5 приведены  рассчитанные по этой методике значения параметров, используемых при  определении высоты насадки нижней части  колонны.}

 

_{Табл. 5. Параметры, используемые для расчета высоты насадки нижней части  колонны}

Параметр	Значение параметра
	615,8785
	32,9535
	0,5064
	154,7519
	0,2612
	0,0234
	0,2789
	0,3514

 

_{Полная  высота насадки:}

_{Принимкем общую высоту насадки} 

 

 

 

4. Потеря давления в насадочной колонне

_{Сопротивление слоя орошения насадки  высотой 1 м рассчитываем по формуле:}

_{где - сопротивление слоя сухой насадки высотой 1 м, которое определяем из уравнения:}

_{где - коэффициент сопротивления сухой насадки; - эквивалентный диаметр насадки, м.}

_{Коэффициент сопротивления  рассчитываем как функцию критерия Рейнольдса:}

_{Для верхней части  колонны:}

_или

_{Гидравлическое  сопротивление орошаемой  насадки  для нижней части колонны, рассчитанное по той же методике, что и для верхней части колонны, составляет 116,6715 мм.вод.ст.}

_{Суммарные потери давления в  колонне определяем, учитывая сопротивление  нижнего и верхнего слоя насадки.}

_{где индексы «в»  и «н» указывают  на положение слоя насадки (верхний, нижний); Н – высота соответствующего слоя насадки, м.}

 

 

5. Тепловой баланс колонны ректификационной колонны

Для колонны  непрерывного действия, рис. 1, с учетом потери тепла в окружающую среду  записывают статьи прихода и расхода  тепла.

Приход тепла:

С теплоноситялем в кипятильнике   Q_K

С исходной смесью      Q_F

C флегмой       Q_Ф

 

Расход тепла:

С парами, поступающими из колонны в 

дефлегматор       Q_Д

С кубовым остатком      Q_W

Потери в  окружающую среду    Q_П

 

Таким образом  уравнение теплового баланса  будет иметь вид:

_или

_{где - массовые расходы питания, кубового остатка и пара, уходящего из колонны в дефлегматор, кг/с; - соответсвубщие теплосодержания, кДж/кг.}

_Или

_{где - теплоемкости кубового остатка и дистиллята, кДж/кг·⁰С; - температура кубового остатка, питания и дистиллята, ⁰С.}

 

5.1. Количество тепла, отдаваемое охлаждающей воде в дефлегматоре

где - число флегмы; - теплота конденсации пара, поступающего в дефлегматор.

5.2. Расход тепла, получаемого в кубе-испарителе от греющего пара

Тогда

5.3. Расход тепла в паровом подогревателе смеси

где t_нач = 20ºC 

Тогда

5.4. Общий расход тепла

5.5. Расход греющего пара в кубе

где - удельная теплота конденсации греющего пара.

5.6. Расход воды

5.6.1. Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 20 ^ºС в дефлегматоре

 

 

5.6.2. Расход воды в холодильнике дистиллята

 

5.6.3. Расход воды в холодильнике кубового остатка

 

5.6.4. Общий расход воды

или объемный расход воды

 

Заключение

В результате выполнения курсового проекта произведены технологический расчёты ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси уксусной кислоты и воды. Тип ректификационной колонны – насадочная.

Диаметр колонны  , высота насадки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов под ред. чл. - корр. АН России П. Г. Романкова. − 13-е изд., М.: ООО ТИД "Альянс", 2006.− 576 с.
2. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Изд. 3-е. М.: «Химия», 1978. – 280 с.
3. Справочник химика. Т. 1. М. Л.: «Госхимиздат», 1963. – 1071 с.
4. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. под ред.      Ю. И. Дытнерского, 4-е издание. М.: ООО ИД «Альянс», 2008. – 496 с.