Kiszámítása a desztilláló oszlop
Helyesbítés - elválasztásának folyamatában az anyagátadási illékony komponenseket a homogén keverék, által végzett kölcsönhatása több ellenáramú keletkezik az desztilláló, a folyadék által alkotott kondenzációs ilyen gőzök.
Szétválasztása A folyékony keverék alapuló illékonysága különböző vegyületek. Amikor desztillációs betáplálás keveréket két részre oszlik: a párlat - dús keverékével alacsony forráspontú komponenseket (NK), és az alsó termék - feldúsult keverék magas forráspontú komponens (VK).
kiigazítási eljárás végzett desztillációs beállítás, amely az egyik fő berendezés desztillációs oszlop, amelyben egy pár desztillálható folyadékok alulról emelkedett, és gőz áramlik felé szolgáltatott folyadék refluxként a felső része a készülék.
frakcionálási folyamatot tud végbemenni atmoszferikus nyomáson és nyomás felett, és az atmoszferikus nyomás alatt. Vákuumdesztillálással végezzük, amikor az elválasztás tárgyát forrásban lévő folyékony keveréket. Emelt nyomáson való elválasztására használjuk keverékek gázállapotban alacsonyabb nyomáson. Légköri nyomás vesszük a szétválasztása keverékeket, amelyek forráspontja 30 és 150 # 1618. S.
A leválasztási foka a keverék a folyadékoknak alkatrészek és tisztasággal kapott desztillátumot és a fenék attól függ, mennyire jól fejlett fázis érintkezési felület, a mennyiségét a visszafolyató hűtő szállított az öntözés készülék és a rektifikáló oszlop.
Helyesbítését óta ismert a kezdete a XIX század egyik legfontosabb folyamatokat elsősorban az alkohol és az olajiparban. Jelenleg helyesbítését egyre nagyobb mértékben használják különböző területeken a kémiai technológia, amennyiben az allokációs a komponensek tiszta formában nagyon fontos (a szerves szintézis, izotóp, polimerek, félvezetők, és különféle egyéb anyagok nagy tisztaságú).
1. számítása rektifikáiókolonnában
1.1 Az anyagmérleg a folyamat
Az anyagmérleg mennyiségének meghatározására, és az anyag összetételében, részt vesz a lepárlási folyamatot.
Anyagmérleg oszlopok, gőzzel fűthető:
ahol GF -Teljesítmény telepítés az eredeti elegy, GD -Teljesítmény telepítése párlat, GW - telepítési teljesítmény maradéka.
Az anyagmérleg NK:
ahol XF. xD, HW - tömegrészaránya illékony komponens a takarmány, desztillátum fenék, ill. Mi átalakítsa a kifejezést (1.2)
,
A hőmérséklet a hőátadó (gőz) a berendezésben nem változik, így a választás a hőmérséklet a végső.
Közelítő átszámítás a terület az eszköz felületén. A választás a tervezés a készülék és az anyagok teszik.
Közelítő átszámítás úgynevezett hőátadó felülettel számítást becsült értékének a hőátadási tényező K közül választott [4]. Elfogadás K = 900 W / (m 2 K), majd a közelítő értéket a terület egység kiszámítja az (1.45):
Tekintettel arra, hogy a berendezés egy forró hűtőközeg gőz, hogy egy magas hőátadás sebessége a metanol szükséges a turbulens rendszer mozgás és a sebesség a gép mozgása metanolban csövekben
Gyártására hőcserélő választhat acél varrat nélküli cső átmérője 25h2mm. a szükséges számú n csövek a jármű, amely egy meghatározott sebességgel a sebességi egyenlet:
.
Az ilyen több cső egyetlen mozdulattal n = 12 egység, és a fajlagos felület az eszköz F = 13,9≈14 m 2 GOST 15122-79 és GOST15118-79 legjobban megfelel a két-pass hőcserélő átmérőjű 325 mm, a csövek száma 56 (egy ütemben 28 db.) hosszú hőcserélő csövek 4000 mm, fajlagos felülete a 13m F = 2.
1.8.2 kiszámítása reflux
Deflegmátor hőterhelés meghatározása a hő egyensúlyt.
Táblázat 2- A hőegyensúly a deflegmátor
,
mert # 948;> # 8710; ezért hidraulikusan simacsöves # 955 = # 955; ch = 0,0276 az összes többi pontját a csővezeték is figyelembe kell venni cső hidraulikusan sima.
Összhangban a megadott egy H = 14m - maximális emelési magassága, HVS = 1,0 m-szívó, LVS = 2,8 - a hossza a szívócső, L # 900; n = 12m - hossza csővezeték a hőcserélő egy desztilláló oszlopba, LH = 25m - hossza az injekció gázvezeték. Az elegyet vezetéken keresztül tápláljuk hossza l = LVS + LH = 1,0 + 2,8 = 3,8 m.
Általános képletű (3,1) határozza meg a nyomásveszteség hosszában
.
ahol # 958; - helyi ellenállási együttható;
- a dinamikus nyomás a helyi ellenállást, m.
.
A teljes nyomásveszteség a szívó csővezeték szakasz:
.
Kiszámítása az ellenállás a kisülési cső részben a szivattyú a hőcserélőt. mert hidraulikusan sima cső, a hidraulikus súrlódási tényező # 955; által kiszámított Blasius képletű (3.11):
,
.
Fejveszteség hosszában:
.
Szerint a számított minta a kisülési cső részben a szivattyú a hőcserélőnek egy típusú helyi rezisztencia - a fő forgási # 958 = 0,5
.
A teljes nyomásesés a nyomóvezetékben része a szivattyú a hőcserélő:
.
Kiszámítása az ellenállás a hőcserélő
Definiáljuk a nyomást elvész a helyi tekercs ellenállása (1. ábra)
,
.
Pre-kiszámítja a terület különböző helyszíneken.
Ábra 2- Az együtthatók helyi hőcserélő ellenállások
Keresztmetszeti területe az unió
A keresztmetszeti területe a fedél (szabad szakasz készülék)
.
Keresztmetszeti terület 28, és a hőcserélő csövek egy löket:
.
Sebesség és sebesség fejét, abban a fejezetben:
,
,
.
Az együttható a helyi ellenállás:
a), amikor belépnek a fúvókán keresztül a sapka (hirtelen bővítés):
;
b) a bejáratnál az áramlási cső a fedél (hirtelen szűkület):
.
c) a bejáratnál az áramlási csöveket a fedél (hirtelen bővítés):
.
g) (hirtelen szűkülete) a fedél egy beömlőnyílást illeszkedő:
Kiszámítjuk a nyomásveszteség a helyi ellenállás:
a) áramlási sebessége a szórófejen bemeneti:
,
b) az áramlás beömlőcső:
,
c) a kimeneti áramlási cső:
,
g) a kilépés a fedélen keresztül a hüvely:
,
d) amikor a forgó egyik löket a másikra 180 ° (# 958 = 2,5):
.
A fej teljes veszteség a helyi tekercs ellenállása:
.
A teljes áramlási veszteségek (hosszú és a helyi tekercs ellenállása):
.
Számítása az ellenállás része a nyomóvezeték a hőcserélő, hogy az oszlop:
,
,
,
.
Telek áramlási vezeték két vezetéken sima forgás # 958; = 0,5 kötszerek:
,
,
.
A fej teljes veszteség a szivattyú telepítése (hálózati):
.
3.1 Válogatás a szivattyú
Meghatározása a szükséges nyomást.
Kötelező szivattyúfej képlet szerint:
ahol H = 14m - emelési magassága a folyadék a szivattyú egységet;
HVS = 1,0 m - magassága a szívó szivattyú;
Pp = 9,81 · 10 4 Pa - nyomású oszlopon;
Ratm = 9,81 · 10 4 Pa - légköri nyomás;
Σhn = 0,992 m - a teljes veszteség a nyomás a hálózatban.
.
Típusának kiválasztása és a márka a szivattyú
Kiválasztás egy szivattyú metanolt a számított kívánt nyomást
és adott takarmányban:
.
Kiválasztása szivattyú márka 2K-9 a következő paraméterekkel:
Takarmány - 20m 3 / h, a fej teljes - 18,5m, a fordulatszám - 2900ob / perc, a belső átmérője a csövek: bemenet - 50mm. nyomás - 40mm. száma kerekek - 1, 2K-bélyegző 9 szivattyú, méretei: hossza - 438mm, szélesség - 206mm Magasság - 247mm, súlya - 31kg, a hatékonyság - 68%, a megengedett maximális szívási magasság
, járókerék átmérője - D = 129mm.
.
Mivel a cső használják a kvadratikus ellenállás zóna (Re> 105), a függőség a nyomásveszteség a csővezetékben a sebességváltozás kvadratikus jellegű, azaz,
ahol b - arányossági tényező határozza meg koordinátákat t D, fekvő ez a görbe .. Ez a pont felel meg:
,
,
.
Egyenlet cső ellenállás görbét, amely kifejezi a kívánt fejét a szivattyú különböző áramlási sebesség (előtolás) egy adott vonal:
Megadásával különböző értékei Q, a megfelelő számlálási érték lim. számítási eredményeket az 5. táblázat.
Az 5. táblázat szerint lim konstrukció jellemző csővezeték = f (Q), elhalasztása az ordináta értéke HCM = 15m.
5. táblázat Jellemzői a csővezeték
A metszéspont a szivattyú jellemzői és a csővezeték meghatározza a működési pont, amelynek koordinátái:
,
= 68% (lásd a mellékletet).
4. Leírás folyamatábra
Etán-etilén-frakciót 4.6.1 tápláljuk abszorpciós oszlop SC, ahol a hatás elnyelődik tömény kénsav 6.1.1. Ezután etán frakciót keresztül 4.6.2 fojtó DR van vezetve egy gázmosó C1, át kiürítjük a folyadékot csapda B. Ezután etil-szulfát 6.1.2 oldatot küld a hűtőszekrény X1, amely cirkuláltatott vízzel hűtött 1.6.1. A lehűtött oldatot töltünk etil-szulfát 6.1.2 hidrolizáló T ahol hidrolizátum 6.1.3 belép a kigőzölő oszlop DA. Hatása alatt a nyomás a légköri nyomás felett, és a telített gőz az 2.2 6.1.3 hidrolizátum képződő etanol gőzök szennyezett 4.9.1 és 6.1.1 tömény kénsavat. A belépő a kondenzátor etanol gőzök szennyezett 4.9.1 kondenzációhoz és ősszel oldatként a szeparátorban SP amely elkülönül az oldatból a gáznemű szennyeződéseket 5.2 továbbá egy gázmosó C3, majd hozzáadjuk nyers alkohol kapacitású1 8.9.2 küldött, egy centrifugális, ahol H2 szivattyú szivattyúzzák előmelegített fűtőelem P. hőmérsékleten 83 # 1618. Etanollal a nyers 8.9.2 oldatot táplálunk be a desztilláló oszlop KR 4.9.3 etanolból dúsított gőz belép a deflegmátor D ahol P keresztül a forgalmazó részben refluxként vissza a desztilláló oszlop KR, a másik része hűtőszekrényben lehűtjük A3. 8.9.3 etanol párlatot küldeni a kapacitása E3, hogy szivattyúzzák a centrifugális szivattyú N4 későbbi gyártási műveletek. 1.9 Része a fenék a desztillációs oszlop a visszaforraló esik KR sebességváltó származó kondenzvíz 1,8 KO2 adott kondenzvíz leeresztő, és egy része a gőz formájában 2,9 fenék táplálunk be a további rektifikáló oszlop.
1.9 A fenékpárlatát frakcionálóban a CD van vezetve a hűtőben X2. hűtés miatt keringő víz 1.6.1. A lehűtött desztillációs maradékot táplálunk be a szivattyú tartály E2 és H3 szivattyúzzák későbbi feldolgozási lépésekhez.
Listája használt irodalom
4. Pavlov, KF Példák és problémák során eljárások és eszközök Kémiai Technológia: Proc. juttatás a diákok számára. vegyészmérnök. spec. Egyetemek / KF Pavlov PG Romankiv, AA zokni; Under. Ed. PG Romankova. - 10. kiadás. Felülvizsgált. és dop.- L. Chemistry, 1987. - 676 p.
5. A csernobili II Berendezés, vegyi üzemek. / II Csernobil, AG Cooper, BA Gajewski és mtsai.; Ed. II Chernobylskogo.-3rd ed. Felülvizsgált. és ext. - M. Gépészmérnöki 1974 - 456s.
6. AN Planovsky Eljárások és készülék of Chemical Technology / AN Planovsky, VM Ramm, SZ Kagan. - 5th ed. sztereotípia. - M. Chemistry, 1983.-783 a.
7. oszlop felszerelés: katalógus. M. TsINTIhimneftemash, 1978. 31. p.
9. Laschinsky AA Alapjai számítási és tervezési Vegyi berendezés: Directory. / AA Laschinsky, AR Tolchinskiy; Under. Ed. NN Loginova. 2nd ed. Felülvizsgált. és ext. - L. Gépészmérnöki 1970.-753 a.