Тема курсовой работы: Расчёт ректификационной колонны для разделения смеси хлороформ – бензол

Введение

Технологическая схема установки

Задание на проектирование

1. Технологический расчёт аппарата

1.1. Материальный баланс

2. Определение скорости пара и диаметра колонны

3. Гидравлический расчет тарелок

4. Определение числа тарелок и высоты колонны

5. Тепловой расчет

Список литературы

 Ректификация представляет собой процесс многократ­ного частичного испарения жидкости и конденсации паров. Процесс осуществляется путем контакта потоков пара и жидкости, имеющих раз­личную температуру, и проводится обычно в колонных аппаратах. При каждом контакте из жидкости испаряется преимущественно НК (низкокипящий компонент), кото­рым обогащаются пары, а из паров конденсируется преимущественно ВК (высококипящий компонент), переходящий в жидкость. Такой двусторонний обмен компонентами,
повторяемый многократно, позволяет получить, в конечном счете, пары, представляющие собой почти чистый НК. Эти пары после конденсации в отдельном аппарате дают дистиллят (ректификат) и флегму — жидкость, возвращаемую для орошения колонны и взаимодействия с поднимающимися парами. Пары получают путем частичного
испарения снизу колонны остатка, являющегося почти чистым ВК.

Список литературы

1.    Дытнерский Ю. И. – Процессы и аппараты химической технологии. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: «Химия», 1995.-368с.

2.    Дытнерского Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. М.: Химия, 1991. – 496 с.

3.    Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов, Л.: Химия, 1987. 572 с.

4.     Справочник химика. М.–Л.: Химия, Т. I, 1996 1072 с.

5.     Касаткин А. Г. – Основные процессы и аппараты химической технологии: Госхимиздата, 1961, 832 с.

ЗАДАНИЕ
Спроектировать ректификационную колонну для разделения смеси хлороформ – бензол при следующих исходных данных: производительность – 13200 кг/ч, содержание легколетучего компонента: куб – 9, исход. – 28, дистил. – 92 %, температура исходной смеси – 20 оС, давление в колонне – 1 атм., колонна тарельчатая.
Смесь для ректификации: хлороформ (СНСl3) и бензол (C6H6).
куб. исход. дистил.
масс %
9 28 92

Равновесие в системе пар – жидкость при давлении 760 мм. рт. ст.:
Хлороформ - бензол

Xхл.
Yхл.
t

Моль % 0С
0 0 80.6
8 10 79.8
15 20 79.0
22 30 78.2
29 40 77.3
36 50 76.4
44 60 75.3
54 70 74.0
66 80 71.9
79 90 68.9
100 100 61.4

 
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНОГО АППАРАТА
1.1. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС
Обозначим весовой расход дистиллята через GD [кг/ч], расход кубового остатка GW [кг/ч] и расход исходной смеси GF [кг/ч]. Массовый расход дистиллята GD и кубового остатка GW определяем из уравнения материального баланса колонны по низкокипящему компоненту (по хлороформу):

Проверяем:

Для дальнейших расчетов необходимо концентрации питания, дистиллята и кубового остатка выразить в молярных долях. Посчитаем молярные массы веществ участников реакции:
М(CHCl3)=119,5 г/моль M(C6H6)=78 г/моль

 
Питание:
Дистиллят:
Кубовый остаток:
Относительный мольный расход питания: