На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 96393


Наименование:


Курсовик ПРИНЦИП РАБОТЫ И РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ УКСУСНАЯ КИСЛОТА - ВОДА КОЛПАЧКОВОГО ТИПА.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 21.04.2016. Сдан: 2015. Страниц: 45. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………….. 3
1Теоретический раздел………………………….……………………………….…….……. 5
1.1 Теоретические основы процесса ректификации………………..………………….... 5
1.2 Принцип работы ректификационной колонны.……………………….……………. 10
1.3 Схема работы колпачковой тарелки…………………………………………………. 13
2 Расчетная часть………………………………………………………………………………. 15
2.1 Материальный баланс…………………………………………………………………. 16
2.2 Построение фазовых диаграмм………………………………………………………. 18
2.3 Расчет флегмового числа……………….……………………………………………... 20
2.4 Расчет средних параметров для верней и нижней части колонны…….................... 23
2.5Диаграмма зависимости t - x, y………………………………………………………………... 26
2.6 Расчет скорости пара и определение диаметра колонны …………………………... 29
2.7 Расчет высоты колонны …………………………………………………………..…... 32
2.8 Расчет колпачковой тарелки………. ……………………...……………………..…... 36
2.9 Тепловой баланс ………………………………………………………………………. 37
Заключение……………………………………………………………………………………... 42
Список литературы ……………………………………………………………………………. 44


Введение

В химической и нефтехимической промышленности широко используются массообменные процессы, основанные на переносе вещества из одной фазы в другую. Применение массообменных процессов позволяет решать такие задачи, как разделение жидких и газовых смесей, их концентрирование, а также защита окружающей среды (например, очистка сточных вод и сбрасываемых в атмосферу газов).
Массообменные процессы являются обратимыми, что позволяет получать как целевые продукты, так и выделять нежелательные вещества, которые можно направить на последующую переработку.
Процессы ректификации широко используются в химической и нефтехимической промышленности для получения отдельных компонентов или смесей более простого состава. С их помощью проводят разделение разнообразных смесей (сжиженные газы, нефтепродукты первичной и вторичной переработки и др.) для получения высокосортных топлив или веществ, имеющих желаемую степень чистоты.
В качестве аппаратов служащих для проведения ректификации используются ректификационные колонны - состоящие из собственно колонны, где осуществляется противоточное контактирование пара и жидкости, и устройств, в которых происходит испарение жидкости и конденсация пара - куба и дефлегматора. Колонна представляет собой вертикально стоящий полый цилиндр внутри которого установлены так называемые тарелки (контактные устройства различной конструкции) или помещен фигурный кусковой материал - насадка.
Назначение тарелок и насадки - разделение межфазной поверхности и улучшение контакта между жидкостью и паром. Тарелки, как правило, снабжаются устройством для перелива жидкости. В качестве насадки ректификационных колонн обычно используются кольца, диаметр которых равен их высоте.
Как в насадочных, так и в тарельчатых колоннах кинетическая энергия пара используется для преодоления гидравлического сопротивления контактных устройств и для создания динамической дисперсной системы пар - жидкость с большой межфазной поверхностью.
Основные области промышленного применения ректификации - получение отдельных фракций и индивидуальных углеводородов из нефтяного сырья в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, окиси этилена, акрилонитрила, - в химической промышленности. Ректификация широко используется и в других отраслях народного хозяйства: коксохимической, лесохимической, пищевой, химико-фармацевтической промышленностях.
Тема курсовой работы «Принцип работы и расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси уксусная кислота - вода колпачкового типа»
Цель работы - систематическое повторение теоретических знаний по дисциплине «Процессы и аппараты» и получение практических навыков по технологическому конструкционно - математическому расчету ректификационной колонны.
В работе показаны методы разделения бинарной смеси уксусная кислота-вода, а также расчет ректификационной колонны непрерывного действия, колпачкового типа.


1 Теоретический раздел

1.1 Теоретические основы процесса ректификации

Ректификация - разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси. Это массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемыми в процессе абсорбции [3, c. 65].
Возможность разделения жидкой смеси на составляющие её компоненты ректификацией обусловлена тем, что состав пара, образующегося над жидкой смесью, отличается от состава жидкой смеси в условиях равновесного состояния пара и жидкости [3, c. 65].
1. Сущность процесса ректификации рассмотрена на примере разделения двухкомпонентной смеси по заданию на курсовую работу, где требуется рассчитать ректификационную установку для разделения смеси «уксусная кислота - вода». Ректификационная установка даёт наиболее полное разделение смесей жидкостей, целиком или частично растворимых друг в друге. Процесс заключается в многократном взаимодействии паров с жидкостью - флегмой, полученной при частичной конденсации паров. Периодическая ректификация может осуществляться двумя способами:
- При постоянном флегмовом числе
- При постоянном составе дистиллята.
В ректификационном аппарате снизу вверх движутся пары, а сверху подается жидкость, представляющая собой почти чистый НКК. При соприкосновении поднимающихся паров со стекающей жидкостью происходит частичная конденсация паров и частичное испарение жидкости. При этом из паров конденсируется преимущественно ВКК, а из жидкости испаряется преимущественно НКК. Таким образом, стекающая жидкость обогащается ВКК, а поднимающиеся пары обогащаются НКК, в результате чего выходящие из аппарата пары представляют собой почти чистый НКК. Эти пары поступают в конденсатор, называемый дефлегматором, и конденсируются. Часть конденсата, возвращаемая на орошение аппарата, называется флегмой, другая часть отводится в качестве дистиллята [3, c. 75].
Как и во всех массообменных процессах эффективность ректификации зависит от поверхности контакта фаз. Для увеличения поверхности массообмена используют различные контактные устройства насадочного или барботажного типа. Наиболее распространенными ректификационными установками являются барботажные колонны с различными типами тарелок: колпачковыми, ситчатыми, провальными и т.п. Наиболее универсальны колонны с колпачковыми тарелками, но при разделении незагрязненных жидкостей в установках с постоянной нагрузкой, хорошо зарекомендовали себя аппараты с ситчатыми тарелками, отличающимися простотой конструкции и легкостью в обслуживании [3, c. 75].
Во многих химических производствах необходимо производить выделение чистых веществ из смесей жидкостей. Одним из наиболее распространенных методов разделения смесей является ректификация. Этот метод основан на различии в температурах кипения, а, следовательно, и в летучести компонентов смеси. Если летучесть компонентов различна, то состав пара над жидкостью отличается от состава жидкой смеси большим содержанием низкокипящего (легколетучего) компонента - НКК. Вследствие этого при противоточном контакте жидкой смеси с парами, который осуществляется при ректификации в результате массообмена, пары будут обогащаться НКК, а жидкость - высококипящим (труднолетучим) компонентом - ВКК [3, c.75].
В конечном итоге пары будут представлять собой более или менее чистый НКК, а жидкость - ВКК.
Процесс ректификации осуществляется преимущественно в тарельчатых или насадочных колонных аппаратах периодическим или непрерывным способом. На ректификацию поступает исходная жидкая смесь, содержание в которой НК составляет XF. В процессе ректификации смесь разделяется на две части: часть, обогащенную НКК - дистиллят и часть, обогащенную ВКК - кубовый остаток. Обозначим в долях НКК состав дистиллята - XD, а кубового остатка - XW .Исходная смесь подается в ту часть колонны, где жидкость имеет состав XF. Стекая вниз по колонне, она взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике. Пар имеет начальный состав, примерно равный составу кубового остатка XW, т.е. является обедненным НКК. В результате массообмена происходит переход НКК из жидкости в пар, а ВКК - из пара в жидкость [3, c. 75].
В точке ввода исходной смеси пар может иметь в пределе состав, равновесный с исходной смесью. Для более полного обогащения пара НКК верхнюю часть колоны орошают жидкостью состава XD, которая получается в дефлегматоре путем конденсации пара, выходящего из колонны. Эта часть конденсата называется флегмой. Другая часть конденсата пара выводится из дефлегматора в виде продукта разделения - дистиллята. Жидкость, отводимая из нижней части колонны, называется кубовым остатком. Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный процесс разделения подаваемой в колонну исходной бинарной смеси на дистиллят с высоким содержанием НКК и кубовый остаток, обогащенный ВКК. Если обозначить количество поступающей на ректификацию исходной смеси GF, количество получаемого дистиллята G количество кубового остатка GW, то материальный баланс выразится равенством и рассчитывается по формуле 1 [3, с. 78]:

GF= GD+ GW (1)

Если заданы количество и состав исходной смеси и составы продуктов разделения, то для определения количеств дистиллята и кубового остатка уравнение дополняют уравнением материального баланса для НКК и рассчитывается по формуле 2 [3, с. 78]:
GxF= DхD+ wхW (2)
Степень разделения - чистота получаемых при ректификации продуктов - определяется физико-химическими свойствами разделяемых веществ, размерами и конструкцией аппарата, условиями проведения процесса (гидродинамикой, давлением и пр.).
На рисунке 1 в коо........

Список литературы

Нормативные документы

1. ОСТ 26-01-66-86 Тарелки колпачковые стальных колонных аппаратов. Параметры, конструкция и размеры. - Взамен ОСТ 26-01-125-86 Введ. с 01.01.87 по 01.01.94. - Москва: Главное управление по производству химического нефтеперерабатывающего оборудования, 1986г. - 31 с.

Учебники и учебное пособие

2. Ахметов, С.А. / Пособие по технологии глубокой переработки нефти: учебное пособие / С.А. Ахметов. - Москва: Книгодел , 2003 - 63 с.
3. Баранов, Д.А. /Процессы и аппараты/ Д.А. Баранов, А.М. Кутепов.- Москва: Химия, 2004, - 304с.
4. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие / А.Г. Касаткин, - Москва: Химия , 2005. -284с.
5. Овчинникова, О.Л. / Массообменные процессы и аппараты: методическое пособие / О.Л. Овчинникова, - преподаватель высшей категории Омского промышленно-экономического колледжа - Москва: Химия, 2007. - 73 с.
6. Плановский, А.Н., / Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / А.Н. Плановский, - Москва: Химия, 2002 , - 302с.
7. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие / К.Ф. Павлов, П.Т. Романков, А.А. Носков, - Л.: Химия, 2011. - 578с.
8. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник: справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Хавин, - Москва: Книгодел, 2005. - 193 с.
9. Стабников , В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств
Ректификационных и абсорбционных аппаратов 6 учеб. пособие / В.Н.
Стабников, - К. :Техника, 2011. - 358с.
10. Лещинский А.А., Толчинский А.Р., / Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры/. А.А. Лещинский, А.Р. Толчинский, / - Л.: Машиностроение, 2003. - 523с.




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.