Расчет испарителя ректификационной колонны.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Задание на расчет выпарной установки

 

Произвести расчет трехкорпусной выпарной установки, нарисовать чертеж и технологическую схему для выбранного типового аппарата. Исходные данные:

 

№ варианта   Раствор Производительность по исходному раствору, кг/ч Концентрация раствора, % Давление в барометрическом конденсаторе, Мпа
      исход- конеч-  
      ного ного  
KOH 0,02
  0,02
  0,03
  0,03
  0,025
NaOH 0,025
  0,02
  0,03
  0,03
NaCl 0,02
  0,02
  0,03
  0,03
  0,025
  0,02
NH4NO3 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
KCl 0,01
  0,02
  0,03
  0,02
СаCl2 0,02
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
  0,01
Са(NO3)2 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
KNO3 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
СuSO4 0,03
  0,01
  0,02
  0,03
  0,02
  0,015
LiBr 0,025
  0,03
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
LiCr 0,025
  0,025
  0,03
  0,01
  0,03
  0,03
MgCl2 0,02
  0,015
  0,025
  0,025
  0,03
  0,01
NaCl 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,025
  0,03
NH4SO4 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
NH4Cl 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
NaNO3 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
NaOH 0,025
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
Na2SO4 0,015
  0,025
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
C12H22O11 0,025
  0,01
  0,02
  0,03
КОН 0,025
  0,01
  0,02
  0,03
  0,03
  0,015

 

Схема работы прямоточная. Раствор поступает в 1 корпус при температуре кипения. Нагревательные трубы - стальные, диаметром 38x2 мм. Высота труб Н=4м. Давление греющего пара Ргр =1 Мпа (или оговаривается преподавателем).

 

Содержание расчета

 

1. Материальный баланс

1.1 Общее количество вторичного пара.

1.2 Количество объема по корпусам.

1.3 Концентрация по корпусам

2. Определение температурных депрессий

2.1 Распределение давлений и температур по корпусам.

2.2 Гидравлическая депрессия

2.3 Гидростатическая депрессия

2.4 Температурная депрессия

2.5 Общая

3. Расчет кинетических коэффициентов.

1.1Определение параметров кипящего раствора и концентрации пара.

1.2Составление уравнений для К(а)

1.3Определение удельной нагрузки и К.

2. Расчет тепловой нагрузки по корпусам.

3. Расчет основных габаритов установки

3.1Распределение полезной разницы температур

3.2Вычисление F корпусов.

4. Механический расчет

5. Оптимизация

6. Литература.

 

2 Задание на расчет ректификационной установки.

 

Рассчитать тарельчатую ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси и нарисовать чертеж и технологическую схему выбранного типового аппарата.

 

Обозначения и размерности

Производительность по исходной смеси F, т/ч.

Содержание летучего компонента, (н.к).

В исходной смеси X f ,

В дистилляте Xd,

В кубовом остатке Хw

Давление в паровом пространстве

дефлегматора Р=0,3Мпа.

 

Исходные данные

 

  F, Xf, % Xp, % Xw, % вариант
Метанол-вода СН3ОН-Н2О
Хлороформ-бензол CHCl3-C6H6
Вода - укс. кислота H2O-CH3COOH
Ацетон-вода CH3COCH3-H2O
2,8
Четыреххлористый углерод-толуол CCl4-C6H6CH3
Бензол - толуол C6H6-C6H5CH3 10,5 22 нас
         
Ацетон–Толуол CH3COCH3 - C6H6CH3
           
Вода - Этленгликоль H2O- С2Н5СООН
           
Н гексан - толуол С6Н14 - C6H6CH3  
 
           
Диэтиловый эфир – этанол C4H10O - C2H5OH
           
Этанол – Вода С2Н5ОН –Н2О 0,96 1,7
           
Метанол - толуол СН3ОН - C6H6CH3
           
Сероуглерод 4-ех хлористый углерод CS4 - CCl4  
           
Циклогексан – н-гептан C6-H12 – C7H16
           
           
Бензол- Анилин C6H6 – C6H7N
           
Хлороформ ацетон CHCl3-CH3COCH3
           
Ацетон –Изопропанол CH3COCH33Н7СООН
           
Хлороформ –дихлорэтан CHCl3 - C2H4Cl2

 

Пропилен- пропан С3Н63Н8

 

Ацетон –Этанол CH3COCH3- С2Н5ОН
           

 

 

План оформления

 

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Оглавление.

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Выбор конструкционного материала аппаратов.

7. Технологический расчет аппаратов.

7.1 Материальный баланс.

7.2 Определение рабочего флегмового числа.

7.3 Расчет скорости пара и диаметра колонны.

8. Гидравлический расчет

9. Механический расчет

10. Оптимизация

11. Список литературы.

 

 

Задания на расчет теплообменников

 

Произвести расчет теплообменного аппарата, нарисовать чертеж и технологическую схему для выбранного типового аппарата.

План оформления

 

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Оглавление.

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Выбор конструкционного материала аппаратов.

7. Технологический расчет аппаратов.

a. Материальный и тепловой баланс.

b. Ориентировочный расчет и выбор 2 теплообменников.

c. Уточненный расчет 2 теплообменников.

8. Гидравлический расчет

9. Механический расчет

10. Оптимизация

11. Список литературы.

 

Азот

V0 =1240 /ч=0,3444 /c t1=76 ºC t2=31 ºC P=1,5 атм=0,15 МПа

=1,25 кг/ c=1050 Дж/(кг*К) λ=0,0275 Вт/(м*К)

μ=0,000019 Па*с

Вода

tк=26 ºC tн=16 ºC w= 9,86 м/с

=998 кг/ c=4190 Дж/(кг*К) λ=0,61 Вт/(м*К =4190Дж/кгК.

Исходные данные

- конденсирующийся пар вода

- давление пара P=0,4 МПа

- жидкость-раствор NaOH

- концентрация раствора 10,15 %

- производительность по жидкости = 80 кг/с

- начальная температура жидкости 20 °С

- конечная температура жидкости 103 °С

 

Задания на расчет абсорбера

Произвести расчет абсорбционной колонны, нарисовать чертеж и технологическую схему для выбранного типового аппарата.

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Оглавление.

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Выбор конструкционного материала аппаратов.

7. Технологический расчет аппарата.

a. Материальный баланс.

b. Скорость газа и диаетр аппарата.

c. Расчет массоотдачи и массопередачи и высоты колонны.

8. Гидравлический расчет

9. Механический расчет

10. Оптимизация

11. Список литературы.

 

4.1 Рассчитать подобрать нормализованный вариант конструкции абсорбера для поглощения NH3 водой; V = 5000 нм3/ч; NH3 = 0,12 мас.% Степень улавливания 96%. Темпера­тура 20° С. Константа Генри 2070 мм рт.ст. при Р= 0,276 МПа.

4.2 Рассчитать подобрать нормализованный вариант конструкции абсорбера для поглощения CO2 водой; V = 8000 нм3/ч; CO2 = 0,2 (масс.) % Степень улавливания 95%. Темпера­тура 20° С. Константа Генри 3000 мм рт.ст. при Р = 0,12 МПа. Конечное содержание поглощаемого компонента в абсорбенте (масс) xвк = 0,45 %

 

4.3. Рассчитать подобрать нормализованный вариант конструкции абсорбера для поглощения CO2 водой;

- Объемный расход поступающего воздуха с СО2 газовой фазы в колонну:

Vг=16000 Нм3

- Содержание поглощаемого компонента в поступающем газе: ун = 30 %

- Степень извлечения: α = 95 %

- Начальное содержание поглощаемого компонента в абсорбенте массовая доля: xвн = 0 %

- Конечное содержание поглощаемого компонента в абсорбенте массовая доля xвк = 0,45 %

- Температура поступающей газовой смеси в колонну t = 20 ° С

- Давление в колонне Р = 1.013 МПа

Исходные данные

Газовая смесь СH3СOСH3 ацетон - воздух
Поглотитель вода
Производительность по газу, м3 1,5
Концентрация газа ун, % объем.
Степень поглощения, %
Коэффициент избытка поглотителя 1,5
Уравнение линии равновесия y*=1,68x

 

 

Задание на расчет выпарной установки

 

Произвести расчет трехкорпусной выпарной установки, нарисовать чертеж и технологическую схему для выбранного типового аппарата. Исходные данные:

 

№ варианта   Раствор Производительность по исходному раствору, кг/ч Концентрация раствора, % Давление в барометрическом конденсаторе, Мпа
      исход- конеч-  
      ного ного  
KOH 0,02
  0,02
  0,03
  0,03
  0,025
NaOH 0,025
  0,02
  0,03
  0,03
NaCl 0,02
  0,02
  0,03
  0,03
  0,025
  0,02
NH4NO3 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
KCl 0,01
  0,02
  0,03
  0,02
СаCl2 0,02
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
  0,01
Са(NO3)2 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,03
KNO3 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
СuSO4 0,03
  0,01
  0,02
  0,03
  0,02
  0,015
LiBr 0,025
  0,03
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
LiCr 0,025
  0,025
  0,03
  0,01
  0,03
  0,03
MgCl2 0,02
  0,015
  0,025
  0,025
  0,03
  0,01
NaCl 0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
  0,025
  0,03
NH4SO4 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
NH4Cl 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
  0,025
NaNO3 0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
NaOH 0,025
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
Na2SO4 0,015
  0,025
  0,01
  0,03
  0,03
  0,02
  0,015
C12H22O11 0,025
  0,01
  0,02
  0,03
КОН 0,025
  0,01
  0,02
  0,03
  0,03
  0,015

 

Схема работы прямоточная. Раствор поступает в 1 корпус при температуре кипения. Нагревательные трубы - стальные, диаметром 38x2 мм. Высота труб Н=4м. Давление греющего пара Ргр =1 Мпа (или оговаривается преподавателем).

 

Содержание расчета

 

1. Материальный баланс

1.1 Общее количество вторичного пара.

1.2 Количество объема по корпусам.

1.3 Концентрация по корпусам

2. Определение температурных депрессий

2.1 Распределение давлений и температур по корпусам.

2.2 Гидравлическая депрессия

2.3 Гидростатическая депрессия

2.4 Температурная депрессия

2.5 Общая

3. Расчет кинетических коэффициентов.

1.1Определение параметров кипящего раствора и концентрации пара.

1.2Составление уравнений для К(а)

1.3Определение удельной нагрузки и К.

2. Расчет тепловой нагрузки по корпусам.

3. Расчет основных габаритов установки

3.1Распределение полезной разницы температур

3.2Вычисление F корпусов.

4. Механический расчет

5. Оптимизация

6. Литература.

 

2 Задание на расчет ректификационной установки.

 

Рассчитать тарельчатую ректификационную колонну непрерывного действия для разделения бинарной смеси и нарисовать чертеж и технологическую схему выбранного типового аппарата.

 

Обозначения и размерности

Производительность по исходной смеси F, т/ч.

Содержание летучего компонента, (н.к).

В исходной смеси X f ,

В дистилляте Xd,

В кубовом остатке Хw

Давление в паровом пространстве

дефлегматора Р=0,3Мпа.

 

Исходные данные

 

  F, Xf, % Xp, % Xw, % вариант
Метанол-вода СН3ОН-Н2О
Хлороформ-бензол CHCl3-C6H6
Вода - укс. кислота H2O-CH3COOH
Ацетон-вода CH3COCH3-H2O
2,8
Четыреххлористый углерод-толуол CCl4-C6H6CH3
Бензол - толуол C6H6-C6H5CH3 10,5 22 нас
         
Ацетон–Толуол CH3COCH3 - C6H6CH3
           
Вода - Этленгликоль H2O- С2Н5СООН
           
Н гексан - толуол С6Н14 - C6H6CH3  
 
           
Диэтиловый эфир – этанол C4H10O - C2H5OH
           
Этанол – Вода С2Н5ОН –Н2О 0,96 1,7
           
Метанол - толуол СН3ОН - C6H6CH3
           
Сероуглерод 4-ех хлористый углерод CS4 - CCl4  
           
Циклогексан – н-гептан C6-H12 – C7H16
           
           
Бензол- Анилин C6H6 – C6H7N
           
Хлороформ ацетон CHCl3-CH3COCH3
           
Ацетон –Изопропанол CH3COCH33Н7СООН
           
Хлороформ –дихлорэтан CHCl3 - C2H4Cl2

 

Пропилен- пропан С3Н63Н8

 

Ацетон –Этанол CH3COCH3- С2Н5ОН
           

 

 

План оформления

 

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Оглавление.

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Выбор конструкционного материала аппаратов.

7. Технологический расчет аппаратов.

7.1 Материальный баланс.

7.2 Определение рабочего флегмового числа.

7.3 Расчет скорости пара и диаметра колонны.

8. Гидравлический расчет

9. Механический расчет

10. Оптимизация

11. Список литературы.

 

 

Задания на расчет теплообменников

 

Произвести расчет теплообменного аппарата, нарисовать чертеж и технологическую схему для выбранного типового аппарата.

План оформления

 

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Оглавление.

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Выбор конструкционного материала аппаратов.

7. Технологический расчет аппаратов.

a. Материальный и тепловой баланс.

b. Ориентировочный расчет и выбор 2 теплообменников.

c. Уточненный расчет 2 теплообменников.

8. Гидравлический расчет

9. Механический расчет

10. Оптимизация

11. Список литературы.

 

Расчет испарителя ректификационной колонны.

Рассчитать и подобрать нормализованный вариант конструкции кожухотрубчатого испарителя ректификационной колонны с получением G =0,88кг/с паров водного раствора нефтяной фракции - мазут.

Кипящая при небольшом избыточном давлении и температуре t =102,6С. мазут имеет следующие физико-химические характеристики:

Дата: 2016-10-02, просмотров: 266.