Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Ноября 2015 в 20:02, курсовая работа
В ректификационных колоннах массообменные или диффузионные процессы играют важную роль при переработке нефти, различных углеводородных и других смесей. Путем ректификации из нефти получают различные продукты: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масляные фракции, узкие (по температурам кипения) бензиновые фракции. Все массообменные процессы применяются для разделения смесей. При ректификации сжиженных газов выделяют этилен, этан, пропан, бутан и другие компоненты. Путем перегонки в вакууме получают специальные масла.
Введение 3
1. Литературный обзор 4
2. Материальный баланс ректификационной колонны 10
3. Построение кривых изобар пара и жидкости 12
Построение X-Y диаграммы (кривой равновесия фаз)
4. Расчет однократного испарения (ОИ) 15
5. Определение минимального парового числа 15
6. Расчет числа теоретических тарелок графическим методом 15
7. Расчет числа реальных тарелок 16
8 Расчет колонны на ЭВМ 17
9. Расчет высоты колонны 21
10. Расчет диаметра ректификационной колонны 21
11 Расчет диаметра штуцера колонны 22
12 Расчет конденсатора-холодильника 22
Вывод 24
Список используемой литературы 25
пар = 50982 жидкость = 31702 кг/час
теор тарелка N= 29
t=108.12 p= 1.440 tсрмол пара= 91.8 M пара= 87.0
плот жидк =764.7 плот пара = 4.00 кг/(куб.м)
пар = 50947 жидкость = 31667 кг/час
теор тарелка N= 28
t=108.60 p= 1.460 tсрмол пара= 91.8 M пара= 87.0
плот жидк =764.2 плот пара = 4.06 кг/(куб.м)
пар = 50912 жидкость = 31632 кг/час
теор тарелка N= 27
t=109.07 p= 1.480 tсрмол пара= 91.8 M пара= 87.0
плот жидк =763.8 плот пара = 4.11 кг/(куб.м)
пар = 50877 жидкость = 31596 кг/час
теор тарелка N= 26
t=109.53 p= 1.500 tсрмол пара= 91.8 M пара= 86.9
плот жидк =763.3 плот пара = 4.16 кг/(куб.м)
пар = 50842 жидкость = 31562 кг/час
теор тарелка N= 25
t=109.99 p= 1.520 tсрмол пара= 91.7 M пара= 86.9
плот жидк =762.8 плот пара = 4.21 кг/(куб.м)
пар = 50807 жидкость = 31527 кг/час
теор тарелка N= 24
t=110.44 p= 1.540 tсрмол пара= 91.7 M пара= 86.9
плот жидк =762.3 плот пара = 4.26 кг/(куб.м)
пар = 50773 жидкость = 31492 кг/час
сырьё кг/ч= 35000 дист= 19698 ост= 16180
пар фаза сырья кг/ч= 20430 м3/ч= 4746
жидкая фаза сырья кг/ч= 14570 м3/ч= 19
отн плот ост=0.8626 плот при t низа кг/м3= 783.1
МОЛЬНЫЙ СОСТАВ СЫРЬЯ, ОСТАТКА И ДИСТИЛЛЯТА
==============================
x(i)=.562500 x0(i)=.048730 y0(i)=.948467
x(i)=.437500 x0(i)=.951270 y0(i)=.051533
МАССОВЫЙ СОСТАВ
======================
сырья дистил остатка
циклогексан .54000 .94383 .04468
толуол .46000 .05617 .95532
КОЛИЧЕСТВО КГ/ЧАС
======================
сырья дистил остатка
циклогексан 18900 18592 723
толуол 16100 1106 15457
СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ
==============================
циклогексан t(i)= 80.7 m(i)= 84.0 d(i)=0.779
толуол t(i)=110.6 m(i)= 92.0 d(i)=0.867
циклогексан tdav(i)= 96.3
толуол tdav(i)=127.0
9. Расчет высоты колонны
Общая высота колонны определяется по формуле
Н = ( Nсум - 2 ) *Δ h + h1 + h2 + h3 , (22)
где Δh - расстояние между тарелками, принимается обычно в пределах 0,45-0,6 м:
h1 - высота зоны над верхней тарелкой, необходимая для монтажа штуцера распределителя жидкости и сепарации потоков, принимается в пределах 1,0-1,2 м:
h2 - высота зоны сепарации сырьевого парожидкостного потока (а также для монтажа отбойников) принимается в пределах 1,1-1,2 м;
hз - высота зоны под нижней тарелкой, необходимая для создания столба жидкости, обеспечивающего самотек, принимается в пределах 1,1-1,2 м.
Н = ( 46 - 2 ) *0,6+ 1 + 1 + 1,2=30 м
10. Расчет диаметра ректификационной колонны
Расчет диаметра колонны проводится по наиболее нагруженному по паровому потоку сечению колонны.
Сечение Fk и соответствующий диаметр колонны Dk определяются по секундному объемному расходу паров Vc в наиболее нагруженном сечении и допустимой скорости паров в свободном сечении Wдоп по следующим формулам:
(23)
где - секундный объем паров,
; (24)
Где Gп – расход паров в данном сечении, кг/час, определяется из расчета на ЭВМ;
Допустимая скорость паров в колонне определяется по формуле Саудерса-Брауна
; (25)
где ρп–плотность паров, м3/час, определяется из расчета на ЭВМ;
ρж- плотность жидкости, м3/час, определяется из расчета на ЭВМ
С - коэффициент, зависящий от типа тарелок, расстояния между тарелками и нагрузки тарелок по жидкости, принимается для данного типа ректификационной колонны С=760.
Расчетный диаметр колонны округляется до ближайшего стандартного большего размера.
Округляем диаметр колонны до 2000 мм.
11. Расчет диаметра штуцера
По исходным данным предыдущего расчета определяем диаметр штуцера:
Округляем диаметр штуцера
Для расчета поверхности конденсатора – холодильника вычисляется средний температурный напор между теплообменивающими средами – дистиллятом и водой.
88,75 оС → 40°C
40оС ← 25оС
Поверхность конденсатора-холодильника определяется по формуле:
Расход воды на охлаждение
Вывод
Рассчитана ректификационная колонна с высотой м и диаметром мм, обеспечивающая заданную производительность т/ч и четкость разделения бинарной смеси, выраженной в мольной доле НКК в дистилляте .
Произведен расчет конденсатора-холодильника, питающего колонну необходимым количеством флегмы и обеспечивающего требуемое количесво отбора дистиллята.
Список используемой литературы
1. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа.- Учебное пособие для вузов.- Уфа: Гилем, 2002.- 672с.
2. С. А. Ахметов, М. Х. Ишмияров, А. П. Веревкин и др. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие.- М.: Химия, 2005.- 736 с.
3. Айнштейн В. Г., Захаров М. К., Носов Г. А. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. - М.: Логос, 2002.- 1760с.
4. Скобло А. И, Трегубова И. А, Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.- М.: Химия, 1982.- 584с.
5. Шаммазов А. М., Коршак А. А. Основы нефтегазового дела: Учебник для ВУЗов. – Уфа: ООО ДизайнПолиграфСервис, 2001.- 544с.