Введение
В данной курсовой работе рассматривается процесс ректификации, осуществляющийся непрерывно при атмосферном давлении. Ректификация представляет собой процесс многократного частичного испарения жидкости и конденсации паров. Процесс осуществляется путем контакта потоков пара и жидкости, имеющих различную температуру кипения и проводится обычно в колонных аппаратах. При каждом контакте из жидкости испаряется преимущественно низко кипящий компонент, а из паров конденсируется высоко кипящий компонент, переходящий в жидкость.
Такой двусторонний обмен компонентами повторяемый многократно, позволяет по лучить в конечном итоге пары представляющие собой почти чистый низкокипящий компонент. Эти пары после конденсации в отдельном аппарате дают дистиллят и флегму - жидкость, возвращаемую для орошения колоны и взаимодействия с поднимающимися парами. Пары получают путем частичного испарения снизу колоны остатка, являющегося почти чистым высококипящим компонентом.
Ректификация известна с начала 19 века как один из важнейших технологических процессов главным образом спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ее все шире применяют в самых различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение (производство полимеров, полупроводников и различных других веществ высокой чистоты).
Расчет ректификационной колонны сводится к определению ее основных геометрических размеров - диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который, в свою очередь, зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также от типа насадки.
В данном курсовом проекте выполняется проектная разработка аппаратуры ректификационной установки с технологическими, тепловыми и гидравлическими расчетами.
«Аналитический обзор» работы содержит информацию об основах процесса ректификации и расчета ректификационных колонн.
В «Технологической части» приведена принципиальная схема процесса ректификации.
В «Инженерном расчете» в соответствии с заданием произведен расчет тарельчатой ректификационной колонны.
- Введение
- 1. Аналитический обзор
- 1.1 Конструкции ректификационных колонн
- 1.3 Виды колпачковых тарелок
- 2. Технологическая часть
- 3.1 Равновесные данные
- 3.2 Материальный баланс
- 3.3 Определение средних физических величин потоков пара и жидкости
- 3.4 Тепловой расчёт установки
- 3.5 Гидравлический расчет
- 3.5.1 Расчет скорости пара и диаметра колонны
- 3.5.2 Расчет высоты газожидкостного (барботажного) слоя жидкости
- 3.5.3 Брызгоунос
- 3.5.4 Захлебывание
- 3.5.5 Определение кинетических параметров
- 3.5.6 Локальная эффективность тарелки
- 3.5.7 Расчет высоты колонны
- 3.5.8 Определение высоты колонны и гидравлического сопротивления
- 3.6 Подробный расчет дефлегматора
- 3.6.1 Температурная схема процесса
- 3.6.2 Выбор теплообменника
- 3.6.3 Расчет коэффициентов теплоотдачи
- 3.6.4 Термическое сопротивление стенки и загрязнений
- 3.6.5 Метод итераций
- 3.6.6 Уточнение коэффициентов теплопередачи и поверхности теплоотдачи
- Выводы