Файл: И. О. Фамилия Проектирование тарельчатой ректификационной колонны для разделения смеси метанол бензол.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 210
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1.3 Построение фазовых диаграмм
1.4 Определение рабочего флегмового числа
Скорость пара и диаметр колонны
2.2 Расчет вязкости компонентов
2.3 Скорость пара и диаметр колонны
3.1 Расчет высоты светлого слоя жидкости на тарелке и паросодержания барботажного слоя
3.2 Определение коэффициентов массопередачи и высоты колонны
Расчет гидравлического сопротивления тарелок колонны
5.1 Выбор материала ректификационной колонны
Штуцер подачи исходной смеси
VF = ; = (5.2)
где - плотность метанола и бензола при температуре кипения смеси, кг/м3
тогда
= = 749,7437 кг/м3
Массовый расход исходной смеси GF = 3,5 кг/с. Тогда объемный расход исходной смеси
VF = = 0,00467 м3/с.
Принимаем скорость движения исходной смеси в штуцере равной = 1,0 м/с, по формуле получим
dF = = 0,00595 м
Для изготовления патрубка используем стандартную трубку диаметром (d F = 15 мм)
Скорость движения исходной смеси в штуцере
= = = 1,45 м/с.
Штуцер подачи флегмы
Объемный расход флегмы
VR = = = 1,78 *10-4 м3/с.
А диаметр штуцера для подачи флегмы при скорости ее движения 0,207 м/с
где Gд = 0,292 кг/с, рабочее флегмовое число Rраб = 0,4547
dR = = 0,00109 м.
Для изготовления патрубка штуцера для подачи флегмы выбираем стандартную трубу диаметром (d R = 10 мм).
= = = 0,207 м/с
Штуцер выхода кубового остатка. Объемный расход кубового остатка
VW = =
= 0,00384 м3/c
Принимаем скорость движения кубового остатка = 0,5 м/с. Тогда по формуле
dW = = 0,00978 м.
Для изготовления патрубка штуцера выхода кубового остатка используем стандартную трубу диаметром (d W =20 мм).
Скорость движения кубового остатка в штуцере
= = 51,14 м/с
Штуцер выхода паров из колонны. Объемный расход паров, поднимающийся из колонны Vп = V =2,47 м3/с
Принимаем скорость паров в штуцере = 19 м/с
dР = = 0,166 м
Принимаем диаметр штуцера (dп = 150 мм)
Скорость паров в штуцере
= = 19,7 м/с
Для всех штуцеров выбираем фланцы тип 1, выбираем основные размеры фланцев.
Таблица 5 – Сводная таблица фланцев
Наименование фланца | Dy, мм | Dф | Dб | D1 | dб | z, шт | h | h1 | H | L |
Штуцер подачи исходной смеси, dF | 15 | 80 | 55 | 40 | М10 | 4 | 10 | 3 | 155 | 150 |
Штуцер подачи флегмы, dR | 10 | 75 | 50 | 35 | М10 | 4 | 8 | 3 | 155 | 150 |
Штуцер выхода кубового остатка, dW | 20 | 90 | 65 | 50 | М10 | 4 | 12 | 3 | 155 | 150 |
Штуцер выхода паров из колонны, dP | 150 | 260 | 225 | 202 | М16 | 4 | 17 | 3 | 185 | 180 |
Заключение
В ходе расчета и проектирования ректификационной колонны разделения фракции метанол бензол был произведен технологический и конструктивно-механический расчет колонны. В ходе технологического расчета был составлен материальный баланс колонны, рассчитано оптимальное флегмовое число (равное в условиях данного расчета 0,350). Графическим методом Мак-Кэба и Тиле найдено оптимальное значение числа теоретических тарелок равное 8. Произведен расчет рабочей скорости паров в верхней и нижних частях колонны (0,993 м/с). Рассчитан диаметр колонны равный 0,6 м, в качестве исполнительного типа тарелки принимаем ситчатую тарелку типа ТС по ОСТ 26-805-73. Рассчитана высота проектируемой колонны равная 3,75 м. В ходе конструктивно-механического расчета произведен выбор исполнительной марки стали 09Г2С ректификационной колонны. Произведен расчет штуцеров и фланцев.
Список использованных источников
-
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов .- 1973 г. - М.: Альянс, 2014. - 752 с. -
А.Н. Остриков. Расчет и проектирование массообменных аппаратов: Учебное пособие / Под научной ред. профессора А.Н.Острикова. – СПБ.:Издательство «Лань», 2015. – 352с. -
Ульянов Б.А., Бадеников В.Я., Ликучёв В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие – Ангарск. Издательство Ангарской государственной технической академии, 2006 г. 743 с. -
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию /Г.С.Борисов, В.П.Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. 4-е изд., перераб. и доп. М.:Химия, 2008.- 496 с. -
Коган В.Б. Равновесия между жидкостью и паром/ В.М. Фридман, В.В. Кафаров. - Книга первая, справочное пособие. Часть 2 - Издательство "Наука", Москва, Ленинград, 1966 г. - 641 с. -
Д.Г. Калищук. Процессы и аппараты химической технологии. Расчёт и проектирование массообменных аппаратов: учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по химико- технологическим специальностям / Д.Г. Калищук., Саевич Н.П., Вилькоцкий А.Г., и др. – Минск : БГТУ, 2014. – 498 с. -
Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. Л.: Химия, 2007, 576с. -
ГОСТ 33259-2015 фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250 -
ОСТ 26-805-73 Тарелки ситчатые колонных аппаратов. Типы и параметры. Конструкция и размеры.