Реферат

В данной расчетно-графической работе проведен расчет ректификационной колонны непрерывного действия, работающей под атмосферным давлением с клапанными тарелками.

Данная расчетно-графическая работа содержит страниц печатного текста, 1 рисунка,4 приложения и 4 литературных источника.

Технологический расчет

1. Расчет колонны

1. Материальный баланс

Материальный баланс всей ректификационной колонны может быть представлен двумя уравнениями: по всему продукту

по легколетучему компоненту

где – массовые доли низкокипящего компонента в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке соответственно.

Для дальнейших расчетов выразим концентрации питания, дистиллята и кубового остатка в массовых долях.

где М_А=58 кг/кмоль – молекулярная масса ацетона (НКК);

М_B=18 кг/кмоль – молекулярная масса воды (ВКК).

Средние массовые концентрации:

а) в верхней части колонны

б) в нижней части колонны

Массовый расход исходной смеси G_D, кг/с, определим по формуле:

Массовый расход кубового остатка, G_W, кг/с, определим по формуле:

G_W=G_F-G_D=1.98-0.5=1.48. кг/с

Относительный мольный расход питания

Определяем минимальное число флегмы:

где =0,73 – мольная доля низкокипящего компонента в паре, равновесном с исходной смесью, определяем по диаграмме у– х.

Оптимальное флегмовое число нашли из условия получения минимального объема колонны, пропорционального произведению n_T(R+1), где n_T – число ступеней изменения концентрации (теоретическое число тарелок).

Расчет оптимального флегмового числа выполнили следующим образом:

А) задались рядом значений коэффициента избытка флегмы β в пределах от1.1 до 5.0; определили рабочее флегмовое число R= β* и величину отрезка В= ;

Б) отложили отрезок В на оси ординат и провели линии АВ₁, АВ₂… . На оси абцисс отложили содержание низкокипящего компонента в исходной смеси и в кубовом остатке . Из восстановили перпендикуляр до пересечения с линиями АВ₁, АВ₂… . Получили точки D₁, D₂ … с точкой С получили линии рабочих концентраций нижней части колонны D₁С, D₂С … .

В) между равновесной и рабочими линиями в пределах концентраций и построили ступени, каждая из которых соответствует теоретической тарелке;

Г) при каждом значении β определили число теоретических тарелок n_T и величину произведения n_T(R+1). Результаты расчета свели в таблицу 1

β	R	В	nT	nT(R+1)
1.5	0.57	0.60	9	14.13
2.5	0.95	0.48	6	11.7
3.0	1.14	0.44	6	12.84
3.5	1.32	0.40	5	11.65
4.0	1.52	0.38	5	12.6

Таблица 1- Данные для расчета оптимального флегмового числа

По данным таблицы 1 нашли минимальное значение величины n_T(R+1). Ему соответствует флегмовое число R=1.33. Эту величину и принимаем в дальнейших расчетах за оптимальное рабочее число флегмы. Число ступеней изменения концентраций (число теоретических тарелок) при этом равно пяти.