Курсовая работа: Расчет ректификационной установки для разделения смеси этанол-метанол

Целью исследования является разработка процесса ректификации для эффективного разделения бинарной смеси этанол-метанол. Исходя из термодинамических характеристик компонентов, была выбрана модель простого ректификационного куба с колонной, где осуществляется последовательное испарение и конденсация.

В процессе расчетов использовал метод Рэиотта для определения необходимого количества теоретических тарелок. Начальные данные включали молярные фракции компонентов, их физико-химические свойства, такие как температуры кипения и парциальные давления. Результаты расчетов показали, что для достижения заданной чистоты конечных продуктов требуется 10 теоретических тарелок.

Для более глубокого анализа была проведена симуляция установки с использованием программного обеспечения Aspen Plus. Это позволило оптимизировать параметры процесса, такие как температура и давление в колонне, а также скорость потока, чтобы минимизировать энергетические расходы и повысить выход готовой продукции.

Важным аспектом является выбор типа теплообменника для конденсации паров, что также было учтено при составлении проектной документации. В итоге, для достижения эффективной ректификации и разделения компонентов выбрана конструкция с ребристым теплообменником, что позволяет повысить теплообмен без значительного увеличения гидравлического сопротивления.

Ожидаемые результаты включают получение высокочистого этанола с содержанием не более 1% метанола в финальном продукте. В ходе работы также было рассмотрено влияние различных параметров на качество разделения, таких как скорость поступления сырья и температура в кубе, что позволяет повысить гибкость установки при работе с различными смесями.

Таким образом, предложенный проект обеспечивает современный подход к разделению сложных бинарных смесей, что актуально как в промышленности, так и в научных исследованиях, обеспечивая получение высококачественных продуктов.