Файл: Министерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования тюменский .docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 138
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тарелки с переливными устройствами называются также тарелками перекрестного тока. Они состоят из перегородки, на поверхности которой расположены колпачки, клапаны или отверстия, приемного кармана (гидрозатвора), куда поступает жидкость с вышележащей тарелки, и сливного канала, в который сливается жидкость с тарелки. Сливной канал снабжен переливным порожком, обеспечивающим определенную высоту слоя жидкости на тарелке. Площадь приемного кармана и сливного канала составляет 14 - 20% от площади поперечного сечения колонны.
Известно множество различных конструкций тарелок, но наибольшее распространение получили ситчатые, колпачковые и клапанные тарелки, а также комбинированные ситчато-клапанные, жалюзийноклапанные и другие типы, некоторые из которых стандартизованы [6].
| | | | Ёист | ||
| | | | | КЛ18.030103-3030/31к.5432023.00ЛЗ | о |
Изм | Ёист | № докум. | Подпись | Дата | | 9 |
-
Технологическая часть-
Технологический расчет
-
Основа технологического расчёта тарельчатой колонны - термодинамический расчёт процесса разделения, выполняемый на основе понятий о теоретических тарелках. Теоретическая тарелка - это ступень контакта, на которой концентрация фаз изменяется от рабочего состояния до равновесного. Максимальная разделяющая способность колонны определяется в ходе термодинамического расчёта, так как предельное состояние массообмена при контакте фаз характеризуется теоретической тарелкой.
Технологический расчёт процесса ректификации выполняется в следующей последовательности:
-
рассчитать материальный баланс колонны по внешнему контуру, -
выбрать рабочее давление в колонне, -
определить флегмовое число и число теоретических тарелок, -
составить тепловой баланс колонны, -
определить внутренние материальные потоки в колонне [7].
-
Материальный баланс колонны
Массовый расход получаемых дистиллята D и кубового остатка W определяют из уравнений материального баланса колонны по потокам и низкокипящему компоненту (НКК).
| | | | | КЛ18.030103-3030/31к.5432023.00ЛЗ | |||
| | | | | ||||
Изи | Ёист | № докуй | Подпись | Дата | ||||
Разраб. | Жцракобский Д.В. | | | Технологическая часть | Ёит. | Ёист | Ёистоб | |
Пробер. | Рерюгина СЛ | | | | 1 | 28 | ||
| | | | И ИПТИ гр. ХТдз-19-1 | ||||
// контр. | | | | |||||
РтЬ. | | | |
D = L
XL-XW yo-xw
(2.1)
W = L-D (2.2)
где L = 23400 кг/час (6,500 кг/с) - массовый расход сырья; yD= 0,96; xw= 0,04; xl= 0,40 - массовые доли сероуглерода в дистилляте, остатке и сырье, соответственно.
0,40 - 0,04
D= 23400 = 9157 кг/ч (2,543 кг/с)
0,96-0,04
W= 23400 - 9157 = 14243 кг/ч (3,957 кг/с)
-
Определение давления и температуры в колонне
Давление и температура - основные параметры технологического режима в ректификационной колонне. С увеличением принимаемого давления, должна быть увеличена и температура в колонне, поскольку при повышении давления происходит увеличение температур кипения и конденсации разделяемых смесей.
В ректификационной колонне температура является определяющим параметром, а давление - определяемым. Обычно принимают такое давление в колонне, при котором пары дистиллята могут быть сконденсированы при помощи воды или воздуха - наиболее доступных хладагентов. Выбирая давление, принимается температура конденсации паров дистиллята на 15 - 20оС выше, чем температура охлаждающего агента на выходе из конденсатора.
При атмосферном давлении температура кипения (конденсации) сероуглерода 46 оС, четыреххлористого углерода 76,75 оС. Отсюда следует, что ректификацию можно провести при атмосферном давлении. Но чтобы преодолеть потери напора парового потока через шлемовую трубу и конденсатор-холодильник принимаем давление верха колонны немного выше атмосферного, например, 950 мм. рт. ст.
| | | | Ёист | ||
| | | | | КЛ.18030Ю3-3ОЗО/31к543.2О230ОЛЗ | 9 |
Изи | Ёист | № докум. | Подпись | Дата | | 2 |
При таком давлении температура кипения сероуглерода равняется 53,0 оС, четыреххлористого углерода - 83,8 оС [2].
-
1 2 3 4 5 6 7
Построение диаграмм фазового равновесия и кривых изобар
Для ректификации бинарных смесей при расчёте числа теоретических тарелок применяют графический метод, которые известен как метод Мак - Кеба и Тиле (диаграмма y - х). При помощи диаграмма кривых изобар можно легко определять температуры внешних потоков ректификационной колонны.
Построение кривых равновесия и изобар осуществляется при принятом давлении в колонне в пределах температур кипения НКК и ВКК [2].
Таблица 2.1 - Координаты кривых равновесия и изобар
Температура, оС | Давления насыщенных паров, мм рт.ст. | Мольная доля сероуглерода | Массовая доля сероуглерода | |||
Сероуглерод | Четыреххлористый углерод | х' | У' | x | У | |
53,0 | 950 | - | 1 | 1 | 1 | 1 |
60 | 1165,00 | 451,00 | 0,699 | 0,857 | 0,534 | 0,747 |
65 | 1358,50 | 536,50 | 0,503 | 0,719 | 0,333 | 0,558 |
70 | 1451,00 | 622,00 | 0,353 | 0,576 | 0,212 | 0,402 |
75 | 1792,50 | 732,50 | 0,205 | 0,387 | 0,113 | 0,238 |
83,8 | - | 950,00 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |