Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Апреля 2013 в 09:49, курсовая работа
Ректификация – разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси.
Возможность разделения жидкой смеси на составляющие её компоненты ректификацией обусловлена тем, что состав пара, образующегося над жидкой смесью, отличается от состава жидкой смеси в условиях равновесного состояния пара и жидкости. Сущность процесса ректификации рассмотрим на простейшем примере разделения двухкомпонентной смеси, как и в случае нашего задания по курсовому проектированию, где требуется спроектировать ректификационную установку для разделения смеси «бензол-толуол».
1. Описание процесса ректификации………………………………………4
2. Описание технологической схемы ректификационной установки……7
3. Расчет тарельчатой ректификационной колонны………………………9
3.1 Определение производительности по дистилляту и кубовому остатку...............9
3.2 Определение молярных концентраций исходной смеси, дистиллята и кубового остатка. ………………………………………………………………………..10
3.3 Построение равновесной кривой и изобары температур кипения и конденсации (приложение. 1) …………………………………………………………………10
3.4 Определение минимального флегмового числа (приложение.1) …………..…11
3.5 Определение оптимального флегмового числа (приложение 1) ……………...11
3.6 Определение потоков пара по колонне……………………………………13
3.7 и 3.8 Определение ориентировочного диаметра колонны и основных конструктивных характеристик контактного устройства………………………………13
3.9 Расчет рабочей скорости пара……………………………………………14
3.10 Определение диаметра колонны……………………………………...…14
3.11 Выбор решетки…………………………………………………….…14
3.12 Гидравлический расчет контактного устройства…………………………..15
3.13 Определение минимального расстояния между тарелками…………………16
3.14 Определение кинематических коэффициентов……………………………16
3.15 Построение кинетической кривой и определение числа тарелок……….……19
3.16 Определение гидравлического сопротивления колонны……………………19
4. Расчет проходного диаметра штуцеров колонны и выбор фланцев..…20
4.1 Штуцер для входа исходной смеси…………………………………….…20
4.2 Штуцер для выхода пара в дефлегматор…………………………………..20
4.3 Штуцер для входа флегмы в колонну…………………………………..…21
4.4 Штуцер для выхода кубовой жидкости……………………………………21
4.5 Штуцер для входа пара из кипятильника………………………………..…21
4.6 Изготовление штуцеров и выбор фланцев…………………………………22
5. Выбор насосов…………………………………………………………….23
5.1 Насос для подачи исходной смеси………………………………………..23
5.2 Насос для подачи флегмы в колонну и насос для подачи дистиллята в холодильник…………………………………………………………………..…23
6. Расчет кожухотрубчатого конденсатора (дефлегматора)………………24
7. Расчет кожухотрубчатого теплообменника (рекуператора)………..….27
8. Расчет кипятильника……………………………………………………...29
9. Расчет холодильника…………………………………………………..….32
10. Расчет кожухотрубчатого конденсатора (дефлегматора)…………..…34
11.Тепловой баланс ректификации………………………………………...36
12. Расчет колонны на ветровую нагрузку………………………………..37
Список использованной литературы………………………..…...42
Колонна должна быть рассчитана в наиболее опасных участках:
М1=0,024 МН*м
[
М2=МВ
Расчет ведется при Gmax=0,75 МН.
- Площадь сечения
- Момент сопротивления изгибу
M – изгибающий момент.
φ = 1- коэффициент прочности сварного шва.
[σ]=136 МПа – допускаемое напряжение
Колонна работает при нормальном атмосферном давлении Р=1 Мпа
Дополнительное осевое усилие из условия прочности
Дополнительное осевое усилие в пределах упругости из условия устойчивости
[F]E=min{[F]E1; [F]E2}= min{52.2; 17.54} МН
Из условия местной устойчивости
Из условия общей устойчивости
Гибкость
Дополнительное осевое сжимающее усилие
Изгибающий ветровой момент
Дополнительный ветровой момент из условия прочности
Дополнительный изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости
Условие на устойчивость выполняется:
- Толщина опорного кольца
площадь опорного кольца
- момент сопротивления кольца изгибу
Расчет фундаментных болтов
Рассматриваем состояние при Gmin=0,32 МН
т.е. колонна не опрокидывается, но нужно рассчитать коэффициент устойчивости:
Т.к. Y>1,5, то колонна абсолютно устойчива. Болты ставятся в количестве 4-х штук и только для ориентации в пространстве.
Список использованной литературы
Информация о работе Ректификационная установка для разделения смеси бензол-толуол