Xreferat.com » Рефераты по химии » Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

alt="Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол" width="380" height="61" align="BOTTOM" border="0" />

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Общее гидравлическое сопротивление для всей колонны:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол


2.9 Расчет патрубков


Внутренний диаметр патрубка определяется из уравнений расхода:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол, откуда Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где G – массовый расход перекачиваемой среды, кг/с;

ρ – плотность среды, кг/м3;

ω – скорость движения жидкости, м/с

Внутренний диаметр штуцера для вывода дистиллята из колонны:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Стандартный диаметр патрубка dу = 200 мм (наружный диаметр 219 мм, толщина стенки 6 мм).

Внутренний диаметр штуцера для ввода пара в колонну:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Стандартный диаметр патрубка dу = 300 мм (наружный диаметр 325 мм, толщина стенки 8 мм).

Внутренний диаметр штуцера на входе исходной смеси в колонну:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

Стандартный диаметр патрубка dу = 100 мм (наружный диаметр 108 мм, толщина стенки 5 мм) [2, прил. 7].

Внутренний диаметр штуцера на выходе кубового остатка из колонны:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Стандартный диаметр патрубка dу = 80 мм (наружный диаметр 89 мм, толщина стенки 4 мм).


2.10 Расчет кипятильника


Исходные данные:

Количество паров воды для конденсации G1 = 3,93 кг/с; удельная теплота парообразования смеси (толуола) r1 = 362,5 кДж/кг при температуре кипения tк = 110єС. В качестве теплоносителя использовать водяной пар с абсолютным давлением 5 кгс/см2. Влияние примеси бензола на теплоотдачу не учитывать.

Тепловая нагрузка аппарата:

Q = G1 · r1 = 3,93 · 362,5·103 = 1424,63·103 Вт

Расход воды:

G2 = Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где r2=2117·103 Дж/кг – удельная теплота парообразования водяного пара при температуре конденсации tконд=151,1 єС

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Средняя разность температур:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Примем ориентировочный коэффициент теплопередачи от конденсирующего пара к воде (конденсатор) (4, табл. 3) Кор = 1000 Вт/м2·К, тогда требуемая площадь поверхности теплообменника:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Поверхность, близкую к ориентировочной имеет теплообменник с высотой труб Н=2,0 м и диаметром кожуха D=0,6 м и поверхностью теплообмена F=40 м2. Испарители могут быть только одноходовыми, с диаметром труб d=25x2 мм.

Проведу уточненный расчет:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где ρ1=777 кг/м2 ; λ1=0,116 Вт/(м ·К); μ=0,251 ·10-3 Па·с; σ1=18,35·10-3 Н/м - физико-химические характеристики жидкого толуола при tкип=110єС

Значение коэффициента b определяется по формуле:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где ρп – плотность паров толуола, при tкип=110єС

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Коэффициент теплоотдачи для пара, конденсирующегося на наружной поверхности труб высотой Н, определяется:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где ρ2=932 кг/м2 ; λ2=0,683 Вт/(м ·К); μ2=0,207 ·10-3 Па·с – физико-химические характеристики конденсата воды при tконд=132,9єС

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол,

где Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол- толщина стенки, Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуолмм;

λст – теплопроводность нержавеющей стали, λст =17,5 Вт/(мК)

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Коэффициент теплопередачи:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Удельная тепловая нагрузка:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

откуда

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Это уравнение решается графически, задаваясь значением q. В качестве первого приближения принимается ориентировочное значение удельной тепловой нагрузки:

Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

q=40000 Вт/м2 у =2,55

q=38000 Вт/м2 y =0,93

q=37000 Вт/м2 y =0,15

при у=0 q=36800 Вт/м2

Требуемая поверхность F=1424630/36800=38,71 м2

Выбранный из каталога теплообменник с F=40 м2; D=600 мм; Z=1; n=257; H=2,0 м; d=25x2 мм подходит, так как присутствует запас поверхности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987.

Методические указания по курсовому проектированию процессов и аппаратов химической технологии. «Расчет ректификационной установки непрерывного действия». – Ангарск, АГТА, 2000.

Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн.- М.: Химия, 1991.

Расчет теплообменников. Справочно-методические указания по курсовому проектированию процессов и аппаратов химической технологии. Составили: Л. И. Рыбалко, Л. В. Щукина. Ангарская государственная техническая академия. – Ангарск: АГТА, 2001.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: