- •«Расчёт бинарной ректификации смеси бензол – уксусная кислота»
- •6. Выбор точек контроля за проведением процесса 79
- •1. Введение
- •Выбор конструкционного материала аппарата
- •2. Задание
- •3. Расчёт ректификационной колонны
- •3.1. Материальный баланс
- •3.2. Построение диаграмм состава и состояния системы
- •3.4. Расчёт уравнений рабочих линий колонны
- •3.5. Определение рабочего флегмового числа
- •3.6. Расчёт средних массовых потоков жидкости и пара
- •3.7. Расчёт допустимой скорости пара и диаметра колонны
- •3.3. Определение минимального флегмового числа
- •3.8. Характеристика контактных элементов колонны
- •3.9. Проверочный расчёт расстояния между тарелками
- •3.10. Определение рабочих характеристик тарелок
- •3.11. Расчёт числа реальных тарелок
- •3.11.1. Определение коэффициентов массоотдачи
- •3.11.2. Расчёт кпд тарелок по Мэрфри
- •3.11.3. Построение кинетической кривой
- •3.12. Определение гидравлического сопротивления колонны
- •4.1.2. Расчёт конденсатора-дефлегматора
- •4.1.3. Расчёт кипятильника
- •4.1.4. Расчёт холодильника дистиллята
- •4.1.5. Расчет холодильника кубового остатка
- •4.2. Расчёт диаметров трубопроводов
- •4.3. Расчёт насосного оборудования
- •4.3.1 Расчет насосов для подачи исходного сырья
- •4.3.2 Расчёт насоса для возврата потока флегмы в колонну
- •4.4. Подбор ёмкостей для сбора продуктов и хранения сырья
- •4.5. Подбор конденсатоотводчиков
- •4.6. Расчёт толщины теплоизоляции для основных аппаратов
- •5. Выбор точек контроля за проведением процесса
- •5. Механический расчет
- •5.1 Расчет толщины обечайки
- •5.2. Расчет толщины днища и крышки
- •5.3. Подбор фланца на крышке
- •5.4. Подбор опоры колонны
- •6. Выбор точек контроля за проведением процесса
- •Приложение №1. Расчёт физико-химических свойств системы
- •1.1 Расчёт плотности жидкой фазы
- •1.2. Расчёт давления насыщенных паров
- •1.3. Расчёт теплоты испарения (конденсации)
- •1.4. Расчёт теплоёмкости идеального газа
- •1.5. Расчёт теплоёмкости жидкой фазы
- •1.6. Расчёт коэффициента динамической вязкости паровой фазы
- •1.7. Расчёт коэффициента динамической вязкости жидкой фазы
- •1.8. Расчёт коэффициента теплопроводности паровой фазы
- •1.9. Расчёт коэффициента теплопроводности жидкой фазы
- •1.10. Расчёт поверхностного натяжения
- •Приложение №2. Определение плотности компонентов
- •Приложение №3. T-y,X равновесие системы
Приложение №1. Расчёт физико-химических свойств системы
1.1 Расчёт плотности жидкой фазы
Плотность индивидуального жидкого компонента определяется по эмпирическим зависимостям, представленным в приложении №2.
Плотность смеси веществ рассчитывается по формуле:
– массовая
доля
компонента
в
смеси,
.
1.2. Расчёт давления насыщенных паров
Давление насыщенных паров компонента рассчитывается по уравнению:
– температура
компонента,
К
– коэффициенты,
равные:
|
БЕНЗОЛ |
УКСУСНАЯ К-ТА |
ВОДА |
|
6,68E+01 |
5,33E+01 |
72,55 |
|
-6,23E+03 |
-6,30E+03 |
-7206,7 |
|
-6,41 |
-4,2985 |
-7,1385 |
|
1,79E-17 |
8,89E-18 |
4,05E-06 |
|
6 |
6 |
2 |
Давление насыщенных паров смеси веществ рассчитывается по формуле:
– мольная
доля
компонента
в
смеси,
.
1.3. Расчёт теплоты испарения (конденсации)
Теплота испарения (конденсации) компонента рассчитывается по уравнению:
– температура компонента, К
– критическая
температура
компонента,
К
– относительная
молекулярная
масса
компонента,
– коэффициенты,
равные:
|
БЕНЗОЛ |
УКСУСНАЯ К-ТА |
ВОДА |
|
4,93E+07 |
4,02E+07 |
5,21E+07 |
|
3,85E-01 |
2,6037 |
0,3199 |
|
0 |
-5,0031 |
-0,212 |
|
0 |
2,7069 |
0,258 |
Теплота испарения (конденсации) смеси веществ рассчитывается по формуле:
– мольная доля компонента в смеси, .
1.4. Расчёт теплоёмкости идеального газа
Теплоёмкость компонента (в состоянии идеального газа) рассчитывается по уравнению:
– температура компонента, К
– относительная молекулярная масса компонента,
– коэффициенты, равные:
|
БЕНЗОЛ |
УКСУСНАЯ К-ТА |
ВОДА |
|
9,98E+04 |
4,02E+04 |
33359 |
|
2,09E+05 |
1,37E+05 |
26798 |
|
2,02E+03 |
1,26E+03 |
2609,3 |
|
1,80E+05 |
7,00E+04 |
8888 |
|
9,28E+02 |
5,70E+02 |
1167,6 |
Теплоёмкость идеальной газовой смеси рассчитывается по формуле:
– массовая доля компонента в смеси, .
1.5. Расчёт теплоёмкости жидкой фазы
Теплоёмкость компонента (в жидком состоянии) рассчитывается по уравнению:
– температура компонента, К
– относительная молекулярная масса компонента,
– коэффициенты, равные:
|
БЕНЗОЛ |
УКСУСНАЯ К-ТА |
ВОДА |
|
2,26E+05 |
1,40E+05 |
276370 |
|
-6,25E+02 |
-3,21E+02 |
-2090,1 |
|
1,47E+00 |
8,99E-01 |
8,125 |
|
0 |
0 |
-0,014116 |
|
0 |
0 |
9,37E-06 |
Теплоёмкость смеси жидких компонентов рассчитывается по формуле:
– массовая доля компонента в смеси, .
