МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по ПАХТ

Студентки 4 курса

группы ТФП

заочного отделения НФаУ

факультета промышленной фармации

Кайда Юлия Владимировна

Харьков 2008

Исходные данные

Разделяемая смесь: толуол - хлорбензол.

М (С6Н5СН3) = 12∙6 +5 + 12 +3 = 92 г/моль (легколетучий);

М (С6Н5Cl) = 12∙6 + 5 + 35∙5 = 112,5 г/моль (труднолетучий).

Производительность: 5500 т/ч.

Давление греющего пара в кубе 3 ат.

Давление в колоне 400 мм рт. ст.

Тип колонны: колпачковая.

= 30°С.

1. Цель и задачи расчёта

Целью расчёта ректификационной установки непрерывного действия является определение основных размеров оборудования, входящего в технологическую схему установки, размеров внутренних устройств ректификационного аппарата, мат. потоков и затрат тепла. При этом следует помнить, что ректификация представляет собой процесс разделения жидких смесей на компоненты, при котором происходит переход вещества из жидкой фазы в паровую и наоборот. В большинстве случаев ректификация осуществляется в противоточных колоннах с контактными элементами.

Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рисунке 1. Исходная смесь из промежуточной ёмкости 1 центробежным насосом 2 подаётся в теплообменник 3, где подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колону 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси Хƒ.

Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, который образуется при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка Хw, т.е. обеднён легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкости (флегмиат) состава Хр, которая получается в дефлегматоре 6 путём конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выходит из дефлегматора в виде готового продукта разделения - дистиллятора, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную ёмкость 8. Из кубовой части колонны насосом 11 непрерывно выводится кубовая жидкость - продукт, обогащённый труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 9 и направляется в ёмкость 10.

Таким образом, в ректификационной колонне происходит непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят с высоким содержанием легколетучего компонента и кубовый остаток, обогащённый труднолетучим компонентом.

При выполнении курсового проекта необходимо провести:

материальный, гидравлический, тепловой расчёты ректификационной колонны;

материальный и тепловой расчёты дефлегматора, подогревателя исходной смеси и холодильников для охлаждения готовых продуктов разделения;

выбор питающего насоса по расходуемой энергии конденсатоотводчика;

определить размеры ёмкостей для исходной смеси дистиллята и кубовой жидкости.

2. Исходные данные к расчёту

Исходная смесь подаётся в колонну на питающую тарелку при температуре кипения на ней.

Рис.1. Принципиальная схема ректификационной установки непрерывного действия:

1 - ёмкость для исходной смеси;

2, 11 - насосы;

3 - теплообменник-подогреватель;

4 - кипятильник;

5 - ректификационная колонна;

6 - дефлегматор;

7 - холодильник дистиллята;

8 - ёмкость для сбора дистиллята;

9 - холодильник кубовой жидкости;

10 - ёмкость для кубовой жидкости.

 

3. ............