Читать курсовая по химии: "Расчет ректификационной колонны" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

В качестве аппаратов для ректификации используют в основном тарельчатые, насадочные и пленочные колонны. По устройству ректификационные колонны принципиально не отличаются от абсорберов. Отличия заключаются в том, что в процессе ректификации в колонну вводится исходная смесь и колонна покрыта теплоизоляционным слоем.

Обычно ректификацию проводят в установках непрерывного действия. Процесс может проводиться при нормальном, повышенном или пониженном давлении. При пониженном давлении осуществляется разделение высококипящего компонента и нетермостойких веществ, а также смесей, содержащих компоненты с близкими температурами кипения.

На рисунке 1 представлена схема ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси.

Рисунок 1. Схема ректификационной установки непрерывного действия:

1 – емкость для исходной смеси; 2 – подогреватель; 3 – колонна; 4 – кипятильник; 5 – дефлегматор;

6 – делитель флегмы; 7 – холодильник; 8 – сборник дистиллята; 9 – сборник кубового остаткаЗадание

Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделения смеси метиловый спирт/вода, если массовый расход поступающего на ректификационную колонну раствора равен 17000 кг/час.

Дано:

Ректификация проводится при атмосферном давлении.

Давление греющего пара .

КПД тарелки . Технологический расчет Из материального баланса:

,

где

– расход исходного раствора, кг/ч;

– дистиллят, кг/ч;

– кубовый остаток, кг/ч;

– концентрация метилового спирта в питании, %масс;

– концентрация метилового спирта в дистилляте, %масс;

– концентрация метилового спирта в кубовом остатке, %масс;

Определим дистиллят:

Далее определяем кубовый остаток:

Составим баланс по метиловому спирту:

17000 = 7130,753 + 9869,247

7140 = 6952,484 + 187,516

В результате теряется 2,63% , а выходит 6952,484 кг/час спирта.

Обычно считается, что пар, выходящий из колонны, после конденсации разделяется на дистиллят и флегму. Пересчитываем концентрации низкокипящего компонента (метилового спирта) в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке в мольные доли:

,

где

– молярная масса метилового спирта, [32 г/моль];

– молярная масса воды, [18 г/моль].

Определим минимальное флегмовое число. Минимальное флегмовое число определяется следующим образом:

, где

концентрация низкокипящего компонента в парах, равновесность концентрации низкокипящего компонента в исходной смеси;

можно определить по линии равновесия. Зная, что , определяем, чтонемного больше чем 0,7 (рис. 1).

Определим более точно.

Можно

Похожие работы