Расчет ректификационной установки

= 1,03(555556,5 + 3130,43/3600∙ 0,53∙ 4190∙36,5 + 2869,57/3600 ∙ 0,46 ∙ 4190 ∙ 77 – 6000/3600 ∙ 0,485 ∙ 4190 ∙ 48) = 599218,3Вт.

      Здесь тепловые потери Qпот приняты в размере 3% от полезно затрачиваемой теплоты; удельные теплоемкости взяты соответственно при tD =

= 36,50С, tW = 770С, tF = 480С; Температура кипения исходной смеси tF = 480С определена по рис. 3.

      Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:

Q = 1,05G_Fc_F(t_F – t_нач) = 1,05∙ 6000/3600 ∙ 0,47 ∙ 4190 ∙ 30 =103388,25Вт,

      Здесь тепловые потери приняты в размере 5%, удельная теплоемкость исходной смеси  c_F = (0,5 ∙ 0,525 + 0,5 ∙ 0,415) = 0,47 Дж/(кг∙К) взята при средней температуре (48+18)/2 = 33⁰С.

      Расход  теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:

  Q = G_Dc_D(t_D – t_кон) = 3130,43/3600 ∙ 0,52 ∙ 11,5 ∙ 4190 = 21788Вт,

где удельная теплоемкость дистиллята c_D = 0,52∙4190 Дж/(кг∙К) взята при средней температуре (36,5 + 25)/2 = 31⁰С.

      Расход  теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:

      Q = G_Wc_W(t_W – t_кон) = 2869,57/3600 ∙ 0,43 ∙ 4190 ∙ 52 = 74679,3Вт,

где удельная теплоемкость кубового остатка c_W = 0,43∙4190Дж/(кг∙К) взята при средней температуре (77 + 25)/2 = 51⁰С. 

      Расход  греющего пара, имеющего давление р_абс. = 2кгс/см² и влажность 5%:

      а) в кубе – испарителе

      G_г.п. = Q_k/r _г.п.x = 599218,3/(2141 ∙ 10³∙0,95) = 0,295кг/с

где r _г.п = 2141 ∙ 10³Дж/кг – удельная теплота конденсации греющего пара;

      б) в подогревателе исходной смеси

      G_г.п. = Q_F/r _г.п.x = 103388,25/2141 ∙ 10³∙0,95 = 0,051кг/с

      Всего: 0,295 + 0,051 = 0,346кг/с или 1,25т/ч.

      Расход  охлаждающей воды при нагреве её на 20⁰С:

      а) в дефлегматоре

      V_B = Q_Д/с_В(t_кон – t_нач )ρ_В = 555556,5/ 4190 ∙ 20 ∙1000 = 0,0067м³/с; 
 

 б) в водяном холодильнике дистиллята

      V_B = 21788/ 4190 ∙ 20 ∙ 1000 = 0,00026м³/с

      в) в водяном холодильнике кубового остатка

      V_B =74679,3/4190 ∙ 20 ∙ 1000 = 0,00089м³/с.

      Всего: 0,0079м³/с или 28,3м³/ч. [1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Вывод

      В данном курсовом проекте произведен расчет ректификационной установки для разделения смеси 50%(масс.) бензола и 50% (масс.) диэтилового эфира. Установлен наиболее подходящий вариант ректификационной колонны. 

      Поставленная  задача решается применение тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия. На основе материального расчета рассчитаны материальные потоки в колонне и определен диаметр ректификационной колонны – 1200 мм. Найдено флегмовое число R = 0,82. Рассчитано действительное число тарелок: 8 в верхней и 12 в нижней части колонны. Определен расход охлаждающей воды и греющего пара. 

   Но  наиболее полно оптимизировать весь технологический процесс можно, если рассматривать отдельные его  стадии не отдельно друг от друга, а  считая их единым целым. В результате, сложность вычислений заметно усложняется, но применение ЭВМ позволяет и  в этом случае оптимизировать технологический  процесс.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Список  использованных источников

1. Павлов  К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры  и задачи по курсу процессов и  аппаратов химической технологии. - М.: ООО ИД «Альянс», 2005. – 576 с.
2. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по               проектированию под ред. Ю.И. Дытнерского. -М.: ООО ИД «Альянс», 2007 – 496 с.
3. Каталог – справочник «Колонные аппараты». Л. И. Коробчанская, А. К. Линтварев, А. Л. Марченко, А. А. Коваленко (УкрНИИхиммаш … Издание 2-е, переработанное и дополненное Л. :1970. - 752 с.
4. Краткий справочник химика под общей редакцией члена-корр. АН СССР Б.В. Некрасова. – М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1956 – 560 с.
5. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей./ Под ред. Н.Б. Варгафтика. 2-е изд. пер. и доп. – М.: Наука, 1972. 720 с.
6. Теплопроводность жидкостей и газов: Справочные данные/ Н.Б. Варгафтик, Л.П. Филиппов, А.А.Тарзиманов, Е.Е. Тоцкий. – М.: Изд-во стандартов. 1978. 471 с.