Курсовая работа на тему: Садочная ректификационная колонна для разделения бинарной смеси диоксан - толуола

Введение

Ректификация - процесс разделения гомогенных смесей летучих жидкостей путём двустороннего массообмена и теплообмена между неравновесными жидкой и паровой фазами, имеющими различную температуру и движущимися противоположно друг другу.

Разделение осуществляется обычно в колонных аппаратах при многократном или непрерывном контакте фаз. При каждом контакте из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент, которым обогащаются пары, а из паровой конденсируется преимущественно высококипящий компонент переходящий в жидкость. В результате обмена компонентами между фазами в конечном счете пары представляют собой почти чистый низкокипящий компонент. Эти пары выходящие из верхней части колоны после их конденсации в отдельном аппарате дают дистиллят (верхний продукт) и флегму - жидкость, возвращающую для орошения колоны и взаимодействия с поднимающимися в колоне парами. Снизу удаляется жидкость представляющая собой почти чистый высококипящий компонент - кубовый остаток (нижний продукт). Часть остатка испаряют в нижней части колоны для получения восходящего потока пара.

Ректификация известна с начала девятнадцатого века, как один из важнейших технологических процессов главным образом спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификацию всё шире применяют в самых различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение (в производных органического синтеза, изотопов, полупроводников и различных других веществ высокой чистоты).

Оглавление

- Введение 3

- Физико - химические основы

- Технологическая схема ректификационной установки

- Расчётная часть

- Задание и исходные данные

- Материальный баланс и рабочее флегмовое число

- Скорость пара и диаметр колонны

- Высота слоя насадки и колонны

- Гидравлическое сопротивление насадки

- Тепловой расчет установки

- Механический расчет установки

- Расчет толщины обечаек

- Расчет толщина крышки и днища

- Расчёт изоляции колонны

- Расчёт штуцеров

- Штуцер для ввода исходной смеси

- Штуцер для ввода флегмы

- Штуцер для отвода кубового остатка

- Штуцер для вывода паров дистиллята

- Штуцер для ввода паров кубовой смеси

- Емкости

- Насосы

- Заключение 23

- Список использованной литературы 24

- Приложение А

- Приложение Б

- Приложение В

- Приложение Г

- Приложение Д

Заключение

В процессе проделанной работы была рассчитана ректификационная установка для разделения смеси диоксан-толуол.

Были получены следующие данные:

диаметр колонны - 1200 мм;

высота колонны - 34 м;

толщина цилиндрической обечайки, элептического днища и крышки 16 мм.

Колонна состоит из 5 секций (3 в верхней части колонны и 2 в нижней) по 5 метра каждая, с расстоянием между секциями 1,215 м. В качестве перераспределитель жидкости принята тарелка ТСН-II. Жидкости подаются на тарелки ТСН-III.

Колонна насадочного типа работает в плёночном режиме.

Были выбраны в качестве насадки керамические кольца Палля размером 35х35х4, с удельной поверхностью а=165 м2/м3, свободным объём ε=0,76 м3/м3, насыпной плотность 540 кг/ м3 , dэ=0,018, числом штук в м3 18500.

Рассчитали тепловой и механический баланс установки, построили графики и таблицы.

Список литературы

1. Касаткин А. Г., Основные процессы и. аппараты химической технологии. Изд. 9-е. М.: Химия, 1973. 750 с.

2. Справочник коксохимика. Т. 3. М.: Металлургия, 1966. 391 с.

3. Рамм В. М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976. 655 с.

4. Коробчанский И. Е., Кузнецов М. Д. Расчет аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования. М.: Металлургия. 1972. 295 с.

5. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1978. 277 с.

6. Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1970. 752 с.

7. Стабников В. Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. Киев: Техника, 1970. 208 с.

8. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. Л.: Химия, 1976, 552 с.

9. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей. М.- Л.: Химия, 1970. 535 с.

10. Хоблер Т. Массопередача и абсорбция. Л.: Химия, 1964. 479 с.

11. Дытнерский Ю.А., Процессы и аппараты химической технологии. 2-е изд., перераб. и дополн.- М.: Химия, 1991-496с.

12. Колонные аппараты. Каталог. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. 31 с.

13. Касаткин А. Г., Дытнерский Ю. И., Кочергин Н. В. Тепло- и массоперенос. Т. 4. Минск: Наука и техника. 1966. С. 12-17.