Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Расчет ректификационной установки

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

По данным таблицы 3.3 строим кинетическую кривую. Точки А1, А2, А3, …, А10 лежат на рабочих линиях, точки С1, С2, С3, …, С10 — на равновесной кривой. Вычисленные отрезки В1С1, В2С2, В3С3, …, В10С10 откладываются от соответствующих точек С вниз. Кинетическая кривая начинается в начале координат, проходит через точки В1, В2, В3,…, В10 и заканчивается в правом верхнем углу диаграммы у-х (рис. 3.3… Читать ещё >

Расчет ректификационной установки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Колонные ректификационные аппараты и установки являются важнейшим массообменным оборудованием химических, нефтехимических и других смежных отраслей промышленности. Наибольшее распространение в процессах ректификации получили тарельчатые и насадочные аппараты.

Ректификацией называется процесс разделения однородных гомогенных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ путем взаимодействия пара и жидкости, не находящихся в термодинамическом равновесии. При взаимодействии пара и жидкости компоненты перераспределяются между фазами: пар обогащается легколетучим компонентом или низкокипящим (НК), а жидкость — высококипящим компонентом (ВК).

В основе любого метода расчета лежит ряд исходных допущений, упрощающих расчетную процедуру. При расчете ректификационной установки принимаем следующие допущения:

1. Состав жидкости, стекающий в куб колонны, равен составу пара, поднимающегося из кипятильника в колонну (xw = yw).

2. Состав пара, поступающего из колонны в дефлегматор, равен составу жидкости, стекающей из дефлегматора в колонну (yp = xp).

3. Скрытые мольные теплоты парообразования компонентов смеси равны, а это значит, что один кмоль сконденсировавшегося пара испаряет один кмоль жидкости, вследствие чего, количество пара, поднимающегося по колонне, не меняется.

4. Исходная смесь поступает в колонну при температуре кипения.

Связь между равновесными концентрациями жидкости и пара для идеальных растворов устанавливается на основании законов Рауля и Дальтона. На основании данных по равновесию могут быть построены графики: 1) кривая равновесия у-х; 2) изобара температур кипения и конденсации t — x, y.

Задание Производительность по исходной смеси — 4 т/ч;

Концентрация ацетона:

в исходной смеси — aF = 40% (масс.),

в дистилляте — aР = 96% (масс.),

в кубовом остатке — aW = 1,8% (масс.).

Температура:

охлаждающей воды — 12 °C, дистиллята после холодильника — 24 °C, кубового остатка после холодильника — 28 °C, исходной смеси — 20 °C.

Давление насыщенного водяного пара — 6,0 кгс/см2,

Коэффициент избытка флегмы — 1,55.

Колонна работает под атмосферным давлением.

Исходная смесь и флегма вводятся в аппарат при температуре кипения.

Расчет проводится в следующей последовательности.

1. Определение производительности по дистилляту и кубовому остатку

Производительность колонны по дистилляту определяем по формуле:

кг/ч = 0,45 кг/с.

Производительность колонны по дистилляту определяем из уравнения:

GW = GF — GP = 4000 — 1622,081 = 2377,919кг/ч = 0.66 кг/с.

Проверка:

4000. 0,4 = 1622,081. 0,96 + 2377,919. 0,018

1600 = 1557,197 + 42,803

1600=1600

2. Определение минимального и действительного флегмового числа

Пересчитываем массовые концентрации в мольные по формуле:

где Х — концентрация низкокипящего компонента, А (ацетона) в бинарной смеси, мол. доли;

а — содержание низкокипящего компонента, А (ацетона) в бинарной смеси, масс. доли;

МА, МВ — молярная масса компонента, А (ацетона) и В (вода) (соответственно).

Молярные массы: ацетон — 58 кг/кмоль.

вода — 18 кг/кмоль.

Тогда концентрация исходной смеси:

;

дистиллята:

;

кубового остатка:

.

Минимальное флегмовое число определяем графо-аналитическим способом. Для этого на основании опытных данных [7, 8], в координатах у-х строим кривую равновесия для смеси ацетон-вода при атмосферном давлении и кривую температур кипения и конденсации.

На диаграмме у-х из точки 1 (хр = ур) через точку 2? (хF, уF*) проводим прямую линию до пересечения с осью у. Отрезок, отсекаемый на оси у, обозначим через Вmax = 0,78. По величине этого отрезка находим минимальное флегмовое число

.

Равновесные данные для смеси ацетон-вода

Содержание компонента А, мол. %

Температура кипения,

t, °С

в жидкости (х)

в паре (у)

0,0

60,3

77,9

69,6

80,3

64,5

82,7

62,6

84,2

61,6

85,5

60,7

86,9

59,8

88,2

90,4

58,2

94,3

57,5

100,0

56,9

Действительное флегмовое число определяем, используя уравнение:

R = KR. Rmin = 1,55. 0.1516= 0.2349

На диаграмме у-х наносим линии рабочих концентраций (рабочие линии) для оптимального флегмового числа R = 0,2349: для этого на оси у откладываем отрезок, конец которого соединяем прямой с точкой 1 (хр = ур); точку пересечения этой прямой с вертикальной линией, проведенной с абсциссы хF, обозначим точкой 2 (хF, уF) и, наконец, точку 2 соединяем с точкой 3 (хW = уW). Линии 1−2 и 2−3 являются рабочими линиями для верхней и нижней частей колонны, соответственно.

3. Определение средних значений параметров по колонне, физико-химических и термодинамических констант фаз

Жидкая фаза.

Средняя мольная концентрация в нижней части колонны:

.

Средняя мольная концентрация в верхней части колонны:

.

Средняя мольная концентрация по колонне:

.

Средняя массовая концентрация по колонне:

.

Средняя температура в нижней части колонны:

°С.

Средняя температура в верхней части колонны:

°С.

Средняя температура по колонне:

°С.

Значения tXW, tXF, tXР взяты из диаграммы t — x, y .

Средняя мольная масса Мх ср = МА. Хср + МВ. (1 — Хср),

Мх ср = 58. 0,3075 + 18. (1 — 0,3075) = 30,301 кг/кмоль.

Средняя плотность определяется по формуле:

кг/м3.

где сА и сВ — плотность компонентов, А (ацетона) и В (воды) при температуре tx cp.

сА = 734,066 кг/м3 при tx cp = 71,16 °С [1, с. 512]; Приложение Б.

сВ = 978,14 кг/м3.

Среднюю вязкость рассчитываем по уравнению:

lg мх ср = Хср. lg мА + (1 — Хср). lg мB,

где мА и мВ — динамические коэффициенты вязкости компонентов, А (ацетона) и В (воды), Па.с.

мА = 0,217 МПа. с при tcp = 71,16 °С [1, с. 516]; Приложение Б.

мВ = 0,419 МПа. с.

lg мх ср = 0,3075. lg 0,217 + (1 — 0,3075). lg 0,419 = -0,46 547

мх ср = 0,342 МПа. с = 0,342. 10−3 Па. с.

Среднее поверхностное натяжение определяем по уравнению ух ср = уА. Хср + уB. (1 — Хср),

где уА и уB — поверхностные натяжения компонентов, А (ацетон) и В (вода), н/м.

уА = 17,54. 10−3 н/м при tх cp = 71,16 °С [1, с. 526]:

уВ = 64,61. 10−3 н/м.

ух ср = 17,54. 10−3. 0,3075 + 64,61. 10−3 (1 — 0,3075) = 50,13. 10−3 н/м.

Коэффициент диффузии при средней температуре определяем [1]:

Dx (t) = Dx (20) [1 + b. (t — 20)],

где Dx (20) — коэффициент диффузии при t = 20 °C, м2/с;

здесь м [мПа. с] и с [кг/м3] - вязкость и плотность растворителя (воды) при t = 20 °C; t = tх cp.

Коэффициент диффузии при 20 °C рассчитываем по эмпирическому уравнению [1]:

где VA и VB — мольные объемы компонентов, А (ацетона) и В (воды), см3/моль;

А, В — коэффициенты, зависящие от свойств компонентов, А= 1,0; В = 4,7 [1, с. 269]:

.

Мольные объемы компонентов [1, с. 288]:

VA = 14,8•3+6•3,7+7,4 = 74 см3/моль;

VB = 18,9 см3/моль.

м2/с.

Dx (t) = 1. 10−9 [1 + 0,02 (71,16 — 20)] = 2. 10−9 м2/с.

Паровая фаза.

Средняя мольная концентрация в нижней части колонны:

.

Средняя мольная концентрация в верхней части колонны:

.

Средняя мольная концентрация по колонне:

.

Средняя температура в нижней части колонны: °С.

Средняя температура в верхней части колонны: °С.

Температуры, найдены из диаграммы t — x, y .

Средняя температура по колонне:

°С.

Средняя мольная масса Му ср = МА. уср + МВ. (1 — уср) = 58. 0,6447 + 18. (1 — 0,6447) =

= 43,786 кг/кмоль.

Средняя плотность:

кг/м3.

здесь Т = 273 + tу ср, °С; Р = 1 кгс/см2 (давление в колонне атмосферное).

Средняя вязкость [1]:

где муА и муВ — динамический коэффициент вязкости паров компонента, А (ацетон) и В (вода).

муА = 0,95. 10−5 Па. с при tу cp = 73,91 °С [9, с. 8, 9]:

муВ = 1,23. 10−5 Па.с.

му ср = 0,982. 10−5 Па. с.

Коэффициент диффузии для паровой фазы определяем по уравнению [1]:

где Р — давление кгс/см2 (давление в колонне атмосферное);

Т = 273 + tу ср, °С. м2/с.

4. Определение диаметра колонны

Диаметр колонны определяем по уравнению [1]:

Расход, проходящего по колонне пара, может быть определен:

м3/с.

Скорость пара в колонне определяем по уравнению (2.9). Предварительно принимаем расстояние между тарелками h = 300 мм. Используем ранее найденные сх cp = 818,0299 кг/м3 и су cp = 1,4891 кг/м3. Для колпачковых тарелок С = 0,032. Тогда скорость пара в колонне:

м/с.

Тогда диаметр колонны

м.

Принимаем стандартное значение диаметра колонны D = 0,8 м (см. Приложение В) и уточняем скорость пара в колонне:

м/с.

5. Определение высоты колонны По уравнению находим коэффициент массоотдачи в жидкой фазе:

.

где сх ср — средняя плотность жидкой фазы, кг/м3;

Dх (t) — коэффициент диффузии при средней температуре жидкости, м2/с;

Мх ср — средняя молекулярная масса жидкости, кг/кмоль;

h — линейный размер, h = 1 м;

— диффузионный критерий Прандтля, равный

;

Коэффициент массоотдачи в паровой фазе находим по уравнению (2.19):

.

Общий коэффициент массопередачи Kyf находим из уравнения (2.17):

где — тангенс угла наклона линии равновесия;

у*, х* - равновесные концентрации.

Так как величина m является переменной по высоте колонны, находим ее значение для различных концентраций, используя диаграмму (рис. 1)

В пределах от Хw до Хр выбираем ряд значений Х, для каждого значения Х определяем по диаграмме (рис. 1) величины у* - у, х — х* как разность между равновесной и рабочей линией, а затем по этим значением определяем величину m. Результаты сводим в таблицу 3.2.

Определение коэффициента массопередачи

х

0,0057

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,8816

у*- у

0,0631

0,2942

0,0509

0,0561

0,052

0,046

0,041

0,035

0,0379

0,0527

хх*

0,0141

0,0659

0,2676

0,2972

0,2736

0,2419

0,2156

0,1825

0,1068

0,0527

m

4,4752

4,4634

0,1902

0,1888

0,1901

0,1902

0,1902

0,1919

0,3549

1,000

2,99

3,00

36,14

36,27

36,15

36,14

36,14

35,99

25,36

11,69

Для построения кинетической кривой воспользуемся формулой:

.

Значения разности (у* - ун) это значения АС = (у* - у) для каждого выбранного значения х в пределах от хw до хр.

Рабочая площадь тарелки может быть найдена из Приложения В, таблица В.1: Fp = 0,395 м².

Мольный расход пара по колонне:

кмоль/с.

По данным таблицы 3.3 строим кинетическую кривую. Точки А1, А2, А3, …, А10 лежат на рабочих линиях, точки С1, С2, С3, …, С10 — на равновесной кривой. Вычисленные отрезки В1С1, В2С2, В3С3, …, В10С10 откладываются от соответствующих точек С вниз. Кинетическая кривая начинается в начале координат, проходит через точки В1, В2, В3,…, В10 и заканчивается в правом верхнем углу диаграммы у-х (рис. 3.3).

Число действительных тарелок, которое обеспечивает заданную четкость разделения, определяется путем построения «ступенек» между рабочими и кинетической линиями. Число ступеней в пределах концентраций XWXP равно числу действительных тарелок.

К построению кинетической кривой

х

0,0057

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,8816

0,09

0,09

1,12

1,13

1,12

1,12

1,12

1,12

0,79

0,36

мм

6,31

29,42

5,09

5,61

5,20

4,60

4,10

3,50

3,79

5,27

мм

5,74

26,78

1,66

1,82

1,69

1,50

1,33

1,14

1,72

3,66

В результате построения (рис. 3.3) получаем число действительных тарелок n= 50, тарелка питания 46-я снизу.

Высоту колонны определяем по уравнению (2.10)

H = (n — 1). h + Hсеп + Hкуб = (50 — 1). 0,3 + 0,8 + 2,0 = 17,5 м.

6. Определение гидравлического сопротивлении колонны с колпачковыми тарелками

Полное гидравлическое сопротивление колонны определяем по уравнению (2.20), а гидравлическое сопротивление тарелки — по уравнению (2.22).

По таблице В.2 Приложения выбираем тарелку типа ТСК-1 для колонны диаметром D = 800 мм. Эта тарелка имеет следующие параметры:

рабочая площадь тарелки Fp = 0,395 м²;

площадь прохода паров Fо = 0,049 м²;

площадь слива Fсл = 0,021 м²;

периметр слива П = 0,57 м;

длина пути слива lx = 0,52 м;

количество колпачков на тарелке m = 24;

диаметр колпачка 80 мм.

Сопротивление сухой тарелки:

Па;

м/с,

где Fo — площадь прохода паров, м2.

Глубина барботажа, согласно уравнению (2.29):

м.

Высота подпора жидкости над сливным порогом по уравнению (2.33):

м,

м3/с;

П = 0,578 м (из характеристики тарелки).

Для дальнейших расчетов примем колпачок капсульный с прямоугольными прорезями шириной b = 4 мм; количество прорезей в одном колпачке z = 20 (см. Приложение, таблицы В.4, В.5). Высоту открытия прорези рассчитываем по уравнению (2.30):

принимаем по таблице В.4 высоту прорези hпр = 20 мм.

Высоту установки колпачка примем hу = 10 мм.

Высоту сливного порога найдем по уравнению (2.31)

hпор = hг. б — hсл + hпр + hу = 0,047 — 0,0127 + 0,020 + 0,01 = 0,064 м.

Тогда величина перепада уровня жидкости на тарелке (по уравнению 2.28)

Сопротивление слоя жидкости на тарелке, согласно уравнению (2.27):

Тогда гидравлическое сопротивление тарелки (пренебрегая ДРу) ДРт = ДРсух + ДРст = 195,05 + 462,23 = 657,28 Па, а гидравлическое сопротивление колонны ДРк = n • ДРт = 50 • 657,28 = 32 864 Па.

Проверим ранее принятое расстояние между тарелками h = 0,3 м. Для этого необходимо рассчитать величину относительного уноса жидкости.

Высота пены, образующейся на тарелке, согласно уравнению (2.35):

Тогда величина относительного уноса жидкости (уравнение 2.34)

0,0245 < 0,1, следовательно, расстояние между тарелками выбрано верно.

Значение коэффициентов К1, К2, К3, К4 и показателя степени n взяты из таблицы В.6 Приложения.

7. Определение диаметра штуцеров

Диаметр штуцера определяем по уравнению:

Штуцер подачи флегмы:

м3/с.

Так как скорости потока принимаем ориентировочно, то можно принять плотность флегмы, как плотность ацетона: сА = 745,55 кг/м3 при t = 60,33 °С.

Принимаем Wф = 0,5 м/с, тогда

м.

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера Ш20×4 мм, [6, с. 16].

Штуцер подачи исходной смеси:

; ,

при tXF = 65,41 °С кг/м3,

м3/с.

Принимаем WF = 0,8 м/с, тогда ректификационный колонна термодинамический

м.

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера Ш48×4 мм, [6, с. 17].

Штуцер выхода кубового остатка:

м3/с.

сВ = 963,24 кг/м3 — плотность воды при 87,49°С.

Принимаем WW = 0,3 м/с, тогда

м.

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера Ш56×3,5 мм, [6, с. 16].

Штуцер выхода кубовой жидкости (подается на кипятильник):

м3/с.

Принимаем Wк. ж = 0,3 м/с, тогда

м.

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера Ш56×3,5 мм, [6, с. 17].

Штуцер выхода паров из колонны:

м3/с.

Принимаем Wу = 15 м/с, тогда

м.

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера Ш194×6 мм, [6, с. 17].

8. Тепловые расчеты

Подогреватель исходной смеси

Уравнение теплового баланса для подогревателя:

Q = 1,05. GF.. (tXF — tнач) = Gг.п. r,

здесь тепловые потери приняты в размере 5% от полезно затрачиваемой теплоты;

tXF — температура кипения исходной смеси;

tнач — начальная температура (задана).

Удельная теплоемкость исходной смеси

= аF. СА + (1 — аF). СВ, где СА, СВ — удельные теплоемкости ацетона и воды при средней температуре

°С;

СА = 0,5369; СВ = 0,9983, [1, с. 562]; таблица Б.7 Приложения.

= 0,40. 0,5369 + (1 — 0,40). 0,9983 = 0,809 = 3390,238 .

Q = 1,05. GF. (tXF — tнач) = 1,05.. 3390,238 (71,16 — 20) =

=202 352 Вт.

Расход греющего пара:

кг/с,

r = 2095 при Р = 6,0 кгс/см2 [1, c. 550]:

Температура насыщенного водяного пара при Р = 5,8 кгс/см2 составляет 156,7°С [1, c. 550]:

Большая разность температур:

Дtб = 158,1 — 20 = 138,1 °С;

меньшая разность температур:

Дtм = 158,1 — 65,41 = 92,69°С.

Так как, тогда среднюю разность температур определяем по уравнению:

°С.

Коэффициент теплопередачи принимаем ориентировочно равным 300Вт/м2.К [6, с. 47].

Поверхность теплообмена подогревателя исходной смеси

м2.

Принимаем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник со следующими характеристиками [6, с. 51]:

— диаметр кожуха 325 мм;

— труба 20×2 мм;

— количество труб в теплообменнике 100 шт;

— длина труб 1,5 м;

— поверхность теплообмена 9,5 м².

Дефлегматор (конденсатор)

Расход теплоты, отдаваемый охлаждающей воде при конденсации паров в дефлегматоре, определяется из уравнения теплового баланса дефлегматора:

QД = GР. (R + 1). rР = GВ. CВ. (tк — tн),

rР = аР. rА + (1 — аР). rВ.

Удельные теплоты парообразования ацетона rА и воды rВ при tХр=57,62 °С:

rА = 521,275; rВ = 2363,395 :

rР = 0,96. 521,275 + (1 — 0,96). 2363,395 = 594,95 .

QД =. (0,2349+ 1). 594,95 .103 = 331 041,39 Вт.

Принимаем температуру охлаждающей воды на выходе из дефлегматора 25 °C, тогда расход охлаждающей воды

кг/с.

Большая разность температур:

Дtб = 57,62 — 25 = 32,62°С;

меньшая разность температур:

Дtм = 23 — 12 = 11 °C.

то

°С.

Принимаем ориентировочно коэффициент теплопередачи К = 500 Вт/м2. К [6, с. 47].

Поверхность теплообмена дефлегматора:

м2.

Принимаем четырехходовой кожухотрубчатый теплообменник со следующими характеристиками [6, с. 51]:

— диаметр кожуха 400 мм;

— труба 20×2 мм;

— количество труб в теплообменнике 181 шт;

— длина труб 3 м;

— поверхность теплообмена 34 м².

Холодильники дистиллята и кубового остатка

Расход теплоты, отдаваемый охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята, определяется из уравнения теплового баланса:

Q = GР.. (tХр — tр кон) = GВ. CВ. (tк — tн),

где — теплоемкость дистиллята при его средней температуре (tХр + tр кон)/2;

tр кон — конечная температура дистиллята после холодильника, °С (по условию задания).

= аР. СА + (1 — аР). СВ, СА = 0,5388; СВ = 0,9985, при средней температуре °С; [1, с. 562]:

= 0,96. 0,5388 + (1 — 0,96). 0,9985 = 0,56 638 = 2373,141.

Q = GР.. (tXр — tр кон) =. 2373,141 (57,62 — 23) = 37 018,66 Вт.

Расход охлаждающей воды при нагревании ее на 15 °C в холодильнике товарного дистиллята:

кг/с.

Большая разность температур:

Дtб = 57,32 — 27 = 30,32 °С;

меньшая разность температур:

Дtм = 23 — 12 = 11 °C.

Так как, то среднюю разность температур определяем

°С.

При ориентировочном значении К = 400 Вт/м2. К поверхность теплообмена холодильника товарного дистиллята составит

м2.

Принимаем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник со следующими характеристиками [6, с. 51]:

— диаметр кожуха 273 мм;

— труба 25×2 мм;

— количество труб в теплообменнике 37 шт;

— длина труб 2 м;

— поверхность теплообмена 6 м².

Расход теплоты, отдаваемый охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка, определяется из уравнения теплового баланса:

Q = Gw.. (tХw — tw кон) = GВ. CВ. (tк — tн),

где СW — теплоемкость кубового остатка при его средней температуре (tХw + tW кон)/2;

tW кон — конечная температура кубового остатка после холодильника, °С (по условию задания).

= аw. СА + (1 — аw). СВ, СА = 0,5532; СВ = 1,0, при средней температуре °С; [1, с. 562]:

= 0,01. 0,5532 + (1 — 0,01). 1,0 = 0,996 = 4171,279 .

Q = Gw.. (tXw — tW кон) =. 4171,279 (96,2- 28) =

=187 909,25 Вт.

Расход охлаждающей воды при нагревании ее на 15 °C в холодильнике кубового остатка:

кг/с.

Большая разность температур:

Дtб = 96,2 — 27 = 69,2 °С;

меньшая разность температур:

Дtм = 28 — 12 = 16 °C.

Так как, то среднюю разность температур определяем

°С.

При ориентировочном значении К = 400 Вт/м2. К [6, с. 47], поверхность теплообмена холодильника кубового остатка составит

м2.

Принимаем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник со следующими характеристиками [6, с. 51]:

— диаметр кожуха 325 мм;

— труба 20×2 мм;

— количество труб в теплообменнике 100 шт;

— длина труб 4 м;

— поверхность теплообмена 25 м².

Кипятильник (испаритель)

Количество теплоты QК, которое надо подать в куб колонны, определяется из уравнения теплового баланса колонны:

QК = QД + GР. СР. tХр + GW. СW. tХw — GF. СF. tХF + Qпот.

Тепловые потери принимаем 3% от полезно затрачиваемой теплоты; удельные теплоемкости взяты соответственно при tXp = 57,62 °С, tXF = 65,41 °С, tXw = 96,2°С.

СР = аР. СА + (1 — аР). СВ = 0,96. 0,5485 + (1 — 0,96). 0,9998 =

= 0,5756 = 2276,990 .

СF = аF. СА + (1 — аF). СВ = 0,40. 0,554 + (1 — 0,40). 1,0 =

= 0,8171 = 3423,817 .

СW = аW. СА + (1 — аW). СВ = 0,018. 0,581 + (1 — 0,018). 1,009 =

= 0,8341 = 3494,87 .

Расход греющего пара при Р = 6,0 кгс/см2:

кг/с.

Средняя разность температур равна разности между температурой насыщенного пара при Р = 6,0 кгс/см2 и температурой кипения кубового остатка:

Дtср = 158,1 — 96,2 = 61,9°С.

При ориентировочно принятом коэффициенте теплопередачи К = 2000 Вт/м2.К, [6, с. 47] поверхность кипятильника составит:

м2.

Принимаем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник со следующими характеристиками [6, с. 51]:

— диаметр кожуха 273 мм;

— труба 20×2 мм;

— количество труб в теплообменнике 61 шт;

— длина труб 1,5 м;

— поверхность теплообмена 6,0 м².

Примечание:

При расчете поверхности кипятильника температура кипения кубовой жидкости tXw = 96,2 °С взята при атмосферном давлении. Не учтено увеличение температуры кипения кубовой жидкости в связи с увеличением давления в кубе колонны на величину ДРк = 0,1−0,15 кгс/см2.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л.: Химия, 1987. — 576с.

2. Справочник химика, т. 5. — М.: Химия, 1968. — 975 с.

3. Отраслевой стандарт (Ост 26−01−1488−83).

4. Доманский И. В., Исаков В. П. и др. Под общей редакцией Соколова В. Н. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. — Л.: Машиностроение, 1982. — 384 с.

5. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник/Под редакцией Судакова Е. Н., 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1979. — 568 с.

6. Борисов Г. С., Брыков В. П., Дытнерский Ю. И. и др. Под ред. Дытнерского Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии, 2-е изд., перераб. и дополн. — М.: Химия, 1991. — 496 с.

7. Коган В. Б., Фридман В. М, Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие, книга 1-я и 2-я. — М.-Л.: Наука, 1966. — 640 с. + 786 с.

8. Плановский А. Н., Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии, 4-е изд. — М.: Химия, 1967. — 848 с.

9. Романков П. Г., Курочкина М. И. Расчетные диаграммы и номограммы по курсу «Процессы и аппараты химической промышленности». — Л.: Химия, 1985. — 54 с.

10. Чернышев А. К., Коптелов В. Г., Листов В. В., Заичко Н. Д. Основные теплофизические свойства газов и жидкостей. Номографический справочник. — Кемеровское изд-во, 1971. — 225 с.

11. Плановский А. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии, 3-е изд. — М.: Химия, 1987. — 496 с.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой