Rectif (729501)
Текст из файла
Министерство образования Российской Федерации
Ангарская Государственная Техническая академия
Кафедра Химической технологии топлива
Пояснительная записка к курсовому проекту.
Тема проекта: “Блок ВП(м), установка ГК-3”
Выполнил: ст-нт гр.ТТ-99-1
Семёнов И. А.
Проверил: проф.., к.т.н.
Щелкунов Б.И.
Ангарск 2003
Содержание:
Введение 3
-
Материальный баланс 4
-
Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 1-й секции 5
-
Расчёт физико-химических свойств смеси в верхней и нижней частях 9
-
Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 1-й секции 11
-
Расчёт эффективности тарелок и высоты 1-й секции 21
-
Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 2-й секции 23
-
Расчёт физико-химических свойств смеси. 26
-
Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 2-й секции 27
-
Расчёт эффективности тарелок и высоты 2-й секции. 32
-
Тепловой баланс колонны 33
-
Расчёт штуцеров колонны 35
-
Расчёт теплоизоляции 37
Список литературы 38
Введение
Ректификация является одним из важнейших технологических процессов разделения и очистки жидкостей и сжиженных газов в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Это массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами. Ректификация – это наиболее полное разделение смесей жидкостей, целиком или частично растворимых друг в друге. Процесс заключается в многократном взаимодействии паров с жидкостью – флегмой, полученной при частичной конденсации паров. Процесс основан на том, что жидкости, составляющие смесь, обладают различным давлением пара при одной и той же температуре. Поэтому состав пара, а следовательно, и состав жидкости, получающейся при конденсации пара, будут несколько отличаться от состава начальной смеси: легколетучего компонента в паре будет содержаться больше, чем в перегоняемой жидкости. Очевидно, что в неиспарившейся жидкости концентрация труднолетучего компонента при этом должна увеличиться.
Технологический расчёт колонны
В колонну поступает 76000 кг/ч сырья (мазута).Продуктами перегонки являются:
-
Фракция НК-350 оС (пары и газы разложения).
-
Фракция 350-500 оС (вакуумный погон).
-
Фракция 500-КК оС (гудрон).
Материальный баланс колонны
Материальный баланс колонны составляем на основе данных о выходах (табл. 1) продуктов из сырья.
Таблица 1.
| Наименование продукта | Выход, % масс. |
| Вакуумный погон (фр. 350 – 500 oC) | 34,3 |
| Гудрон (фр. свыше 500 oC) | 62,7 |
| Газы разложения | 3 |
| Итого: | 100 |
Расчёт:
1. Расход вакуумного погона:
2. Расход гудрона:
3. Расход паров и газов разложения:
Все результаты расчёта по колонне заносим в таблицу 2.
Таблица 2.
Материальный баланс по колонне
| Приход | Расход | ||
| Наименование | Расход, кг/ч | Наименование | Расход, кг/ч |
| Мазут | 76000 | Пары разложения | 2280 |
|
| Вакуумный погон | 26068 | |
|
| Гудрон | 47652 | |
| Итого: | 76000 | Итого: | 76000 |
Считаем материальный баланс по каждой секции:
Таблица 3.
Материальный баланс 1-й секции
| Приход | Расход | ||||
| Наименование | % | кг/ч | Наименование | % | кг/ч |
| Мазут | (пар.фаза) | ||||
| (пар.фаза) | Пары разложения | 37,30 | 2280 | ||
| Пары разложения | 37,30 | 2280 | Вакуумный погон | 26068 | |
| Вакуумный погон | 26068 | (жидкая фаза) | |||
| Гудрон | 62,70 | 47652 | Гудрон | 62,70 | 47652 |
| Итого: | 100 | 76000 | Итого: | 100 | 76000 |
Таблица 4.
Материальный баланс 2-й секции
Приход | Расход | ||||
| Наименование | % | кг/ч | Наименование | % | кг/ч |
| (пар.фаза) | (пар.фаза) | ||||
| Пары разложения | 8,04 | 2280 | Пары разложения | 8,04 | 2280 |
| Вакуумный погон | 91,96 | 26068 | (жидкая фаза) | ||
|
| Вакуумный погон | 91,96 | 26068 | ||
| Итого: | 100 | 28348 | Итого: | 100 | 28348 |
Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 1-й секции.
Для выполнения расчёта заменяем имеющиеся фракции углеводородов на простые алканы нормального строения:
1. Фракция НК-350 оС. Так как данная фракция состоит преимущественно из паров диз. топлива, то за НК примем температуру равную 240 оC. Средняя температура равна: (350+240)/2=295 оС.
Принимаем: н-гексадекан (С16Н34 ), tкип=287 оС, М=226 кг/кмоль.
2. Фракция 350-500 оС. tср=(350+500)/2 = 425 оС.
Принимаем: н-гексакозан (С26Н54 ), tкип=417 оС, М=366 кг/кмоль.
3. Фракция 500-КК оС
Принимаем: н-пентатриаконтан (С35Н72), tкип=511 оС, М=492 кг/кмоль.
Заменяем перегоняемую смесь углеводородов в 1-й секции на бинарную смесь. В качестве низкокипящеко (НК) компонента принимаем н-гексакозан (С26Н54 ), а в качестве выкокипящего (ВК) - н-пентатриаконтан (С35Н72).
Производим расчёт мольных концентрация на входе и на выходах из секции.
Мольную концентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которую рассчитали в материальном балансе 1-й секции (табл. 3).
Состав куба дистиллята определяется на основе ср. температур кипения фракции и рассчитывается по формуле:
где Pатм- атмосферное давление, PНК и PВК –давление насыщенных паров индивидуальных компонентов при температуре фракции, определяются по уравнению Антуана:
где A, В, С – параметры Антуана для каждого компонента. t- температура, оС.
Параметры уравнения для каждого компонента приведены в таблице 5.
Таблица 5.
Параметры уравнения Антуана
| Наименование | Коэф-нты | ||
| А | В | С | |
| н-гексадекан | 7,03044 | 1831,317 | 154,528 |
| н-гексакозан | 7,62867 | 2434,747 | 96,1 |
| н-пентатриаконтан | 5,778045 | 1598,23 | 40,5 |
Расчёт состава куба: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 500 оС.
Расчёт состава дистиллата: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 425 оС.
Температуры на выходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательного приближения:
Температура на выходе из дистиллата равна: tD=363 оС
Температура на выходе из куба равна: tW=408 оС
Температура на входе равна: tF=376 оС
Определяем относительную летучесть
по формуле:
Средняя относительная летучесть:
Строим кривую равновесия по формуле:
Рис.1 Кривая равновесия
Состав пара уходящего с питательной тарелки равен yf=0,738 мол.дол.
Рассчитываем минимальное флегмовое число:
Оптимальное (рабочее) флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности :
, где
. Зависимость критерия оптимальности от коэффициента избытка флегмы изображена на рисунке 2.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















