Розрахунок дефлегматора

• вміст ВК в дистиляті підвищується (температура вверху колони вище норм), необхідно зменшити підвід тепла, щоб температура внизу колони стала нижче норми.
• вміст НК в суміші зменшився, зменшується його і в дистиляті, тоді температура вверху колони підвищується. Для збереження потрібного складу дистиляту потрібно зменшити його відбір.
• отравлення людини токсичною речовиною. Необхідно, насамперед: заборонити подальшу подачу отрути в організмі; вивести потерпілого із забрудненого середовища в тепле, чисте приміщення або на свіже повітря; звільнити від стискуючого одягу, зняти одяг, який абсорбував газ або облитий отрутною речовиною; захистити потерпілого від охолодження, необхідно його зігріти.  

 
     

     

     Охорона навколишнього середовище 

     Охорона праці – це система державних, міжнародних і громадських заходів спрямованих на збереження, раціональне використання і відтворення природних багатств в інтересах нинішнього і майбутнього покоління.

     Центральне  місце у системі екологічного законодавства посідає закон  України “Про охорону навколишнього природного середовища” від 25 червня 1991р. завдання законодавства про охорону навколишнього природного середовища є регулювання відносин у галузі охорони, використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки. Запобігання і ліквідація негативного впливу господарської та іншої діяльності на навколишнє природне середовище, збереження діяльності по охороні природи виробництва повинні переходити на широке використання у всіх галузях народного господарства маловідхідних і безвідхідних технологічних процесів. Економія за рахунок природи розв’язувати завдання сьогоднішнього дня, враховуючи потреби збереження повноцінності природи, обертається витратами уже теперішнім і загрожує ще більшими витратами на майбутнє. Потрібно посилювати охорону атмосферного повітря. З цією метою вдосконалити технологічні процеси, поліпшити якість сировини і палива, впровадити високоефективне обладнання для очистки виробничих та інших викидів. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Розрахункова  частина
1. Матеріальний розрахунок.

 

Мета: Кількісне визначення невідомих матеріальних потоків, які приймають участь в технологічного процесі. 

     Матеріальний  баланс записується системою двох рівнянь:              

де: 

      - маса суміші, яка поступає в  ректифікаційну колону, .

       – маса одержуваного дистиляту,  .

      - маса кубового залишку, .

, , – масові долі низько киплячого компоненту відповідно в    суміші, дистиляті, кубовому залишку.

     Для подальших розрахунків перераховуємо  задані масові долі в молярні, а молярні  в масові за рівнянням: 
 

де:

, - молярні маси відповідно низько киплячого і висококиплячого                                             компонентів.

       - масова доля НК в суміші.

       - молярна доля ВК в суміші.

1. Молярна доля сірковуглецю (НК) в суміші:

 
     

2. Молярна доля сірковуглецю (НК) в дистиляті:

 
 
 
 
     

3. Масова  доля сірковуглецю (НК) в кубовому залишку:

 

Після перерахунку  масових і молярних долей маємо: 

                                              

                

     

4. З системи  рівнянь матеріального балансу  визначаємо масу дистиляту і кубового залишку:

 

;               

Переводимо 8 в  
 
 

     

5. Для визначення мінімального флегмового числа і температури кипіння суміші, а також температури кипіння вверху і низу колони будуємо діаграму у – х, t – x, y по даних таблиці 10 [1.с.818] “Рівноважні склади рідини (х) і пари (у) в мольн. % і температури кипіння t⁰С бінарних сумішей при 760мм.рт.ст.”

 
 

Мінімальне  флегмове число визначаю із рівняння:

 

де:

        – молярна доля  НК в дистиляті.

       - молярна доля  НК у вихідний  суміші.

          - молярна доля НК в парі, рівноважній з рідиною живлення.

6. Робоче флегмове число визначаю за формулою:

 
     

7. Визначаю  масу флегми:

 
     

8. Визначаю  масу парів, які виходять з колони:

 

Таблиця матеріального  балансу:

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

       
 

        
 
 

2. Тепловий  розрахунок.

Мета: Визначення витрати теплоти на процес, а також витрати охолоджуючої води на дефлегматор. 

     Температура кипіння вхідної суміші, дистиляту  і кубового залишку визначаю по діаграмі – t, x, y. Теплові витрати 5% від корисно підведеного тепла.

     Розрахунки  ведемо на масові долі. Питомі теплоємності сірковуглецю і чотирьох хлористого вуглецю вибираю із додатку 3[1.с.808].

     “Питома теплоємність рідких речовин і водних розчинів”:

при

при

при

     Питома  теплоємність конденсації  і вибираю із додатку VII [1.с.815].

     “теплота випарювання рідких речовин”:

при                             

1. Визначаю теплоємність вихідної суміші при :

 
     

2. Визначаю  теплоємність дистиляту (флегми) при  :

 

3. Визначаю  теплоємність кубового залишку при  :

 

4. Визначаю теплоту конденсації дистиляту (флегми) при :

 

5. Визначаю  витрату тепла на випарювання  флегми:

 

6. Визначаю  витрату тепла на випарювання  дистиляту: 

 

де:   - маса дистиляту, (див. матеріальний розрахунок);

        – питома теплота конденсації флегми, ;

       - питома теплоємність  флегми,;

  – питома теплоємність  суміші, ;

  і  - відповідно, температури суміші і флегми, .

7. Визначаю витрату тепла на підігрівання кубового залишку:

[1.с.683] 

     

8. Загальна  витрата тепла в кубі (без врахування втрат в навколишнє середовище ):

 
     

9. Визначаю  втрати тепла:

 
     

10. Визначаю  загальну витрату тепла в кубі з врахуванням втрат:

 

11. Визначаю  витрату гріючої пари на процес при тиску 04Мпа. Питома теплота конденсації насиченої водяної пари при тиску 04Мпа дорівнює:

 

     Додаток LVII “Властивості насиченої водяної пари в залежності від тиску”. 

  де:    - загальна витрата тепла на процес, Вт;

     - питома теплота конденсації, ;

        х – степінь сухості водяної пари, х = 0,95    

12. Визначаю  витрату охолоджуючої води в дефлегматорі:

Теплове навантаження в дефлегматорі визначаю за формулою: [1.с.683]

     Вт

     Витрату води в дефлегматорі визначаю за формулою: 

де:  - теплове навантаження дефлегматора, вт;

       - питома теплоємність води, ;

- температура охолоджуваної  води, відповідно, на  виході і вході  в дефлегматор;

        - питома теплота конденсації дистиляту (флегми).

Результат розрахунку зводимо в таблицю 2

Таблиця теплового балансу ректифікаційної  колони:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Технологічний розрахунок.

     Мета: Визначення габаритних розмірів ректифікаційної колони. 

     Ректифікаційна  колона призначена для розділення суміші “сірковуглець – чотирьоххлористий вуглець” і виділення товарного сірковуглецю.

1. Визначаємо відносну молярну витрату живлення колони:

 
     

2. Рівняння  робочих ліній для:

а) верхньої (укріплюючої) частини ректифікаційної колони: