Министерство Образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский Государственный Технологический институт (технический университет)
Кафедра процессов и аппаратов
Факультет: IV
Курс: III
Группа № 494
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: Ректификация системы метиловый спирт - вода
Студент: Шамордина Надежда Валерьевна
Руководитель: Нестеров А. В.
Дата сдачи курсового проекта:
Оценка за курсовой проект:
Санкт-Петербург 2002
Санкт-Петербургский технологический институт (технический университет)
Кафедра процессов и аппаратов химической технологии
Задание по курсовому проектированию № 11 (1-6)
Спроектировать установку для производства метилового спирта ректификацией водного раствора под атмосферным давлением.
Сделать подробный расчет ректификационной колонны с ситчатыми тарелками и. подогревателя исходной смеси. Дефлегматор, куб-испаритель и холодильник конечного продукта рассчитать приближенно, приняв коэффициенты теплопередачи соответственно:
kd= б30Вт/м2К, Kw= 920Bт/м2 0K, Κx= 780 Вт/м2К.
Выбрать стандартные аппараты, а также остальное вспомогательное оборудование - насосы, емкости, трубопроводы. Для выбора насосов предварительно рассчитать гидравлическое сопротивление трубопроводов и теплообменника (по заданию преподавателя).
Сделать чертеж общего вида подогревателя исходного раствора (формат А1) и технологическую схему установки (А2).
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Производительность (кг/час): по исходному раствору по дистилляту |
400 |
600 |
800 |
200 |
400 |
300 |
2. Концентрация (% масс.): исходного раствора дистиллята кубового остатка |
15,2 94,5 0,5 |
18,1 92,1 0,1 |
28,1 70,1 0,4 |
16,1 97,1 0,2 |
25,2 90,2 0,05 |
16,3 98,5 0,8 |
3. Температура исходного раствора, град. C |
20 |
25 |
15 |
30 |
25 |
25 |
4. Максимальное избыточное давление греющего пара, МПа |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
5. Температура охлаждающей воды, град. С |
10 |
15 |
15 |
12 |
15 |
18 |
Дата выдачи задания « 27 » февраля 2002 года
Срок выполнения курсового проекта:
• Сдача пояснительной записки на проверку с 20 апреля по 20 мая
• Сдача графической части проекта и защита с 10 мая по 1 июня
Руководитель курсового проекта,
Доцент, канд. техн. наук Нестеров Александр Владимирович.
Студент группы_494___ Шамордина Надежда Валерьевна
Приложения
Теплофизические свойства жидкого метанола в зависимости от температуры t, 0С.
1. Плотность ρ(t), кг/м3 и коэффициент объёмного расширения β (t), 1/K:
ρ(t) = ρ0 – ρ1 · t – ρ2 · t2
где ρ0 =810; ρ1 = 0,826; ρ2 =0,00125.
2. Вязкость μ(t), мПас:
μ0 = 0,00740; μ1 = 1279.
3. Теплоёмкость c(t), кДж/(кг∙К): c(t)=C0 + C1 ∙ t,
где C0 = 2,41; C1 = 0,0026.
4. Теплопроводность λ(t), Вт/(м∙К): λ(t) = λ0 – λ1 ∙ t,
где λ0 = 0,209; λ1 =0,000203.
5. Поверхностное натяжение жидкостей σ(t), Н/м:
σ(t) = σ0 – σ1 ∙ t,
где σ0 = 0,0209; σ1 =0,0000889.
6. Теплота испарения r(t), кДж/кг: r(t) = A ∙ (tкр – t)0,38,
где A = 152,64; tкр = 239,6.
7. Давление насыщенных паров Pнас, Па; температура кипения tкип, 0C:
где a=23,48; b=3627; c=238,7
Теплофизические свойства паров метанола в зависимости от температуры t, 0C.
1. Молекулярная масса: M=32 кг/кмоль.
2. Плотность ρ, кг/м3 и коэффициент объёмного расширения β, 1/K
где P – давление, Па, T – температура, K, P0 = 1,013 ∙ 105 Па, T0 = 273 K, ρ0 = 1,429 кг/м3.
3. Вязкость μ ∙ 106 Па ∙ с :
где μ0 = 8,53, C = 634, T – температура, K.
4. Теплоёмкость cp(t), кДж/(кг∙К): cp(t) = С0 + С1 ∙ t + C2 ∙ t2 + C3 ∙ t3,
где C0 = 1,0309, C1 = 24,60 ∙ 10-4, C2 = 0,7867 ∙ 10-7, C3 = -8,918 ∙ 10-10.
5. Теплопроводность λ(t), Вт/(м ∙ К): λ(t) = λ0 + λ1 ∙ t + λ2 ∙ t2 + λ3 ∙ t3,
где λ0 = 0,00504 ∙10-3, λ1 = 3,03 ∙ 10-4, λ2 = - 9,83 ∙10-7, λ3 = 16,7 ∙ 10-7.
Теплофизические свойства жидкой воды в зависимости от температуры t, 0С.
1. Плотность ρ(t), кг/м3 и коэффициент объёмного расширения β (t), 1/K:
ρ(t) = ρ0 – ρ1 · t – ρ2 · t2
где ρ0 =1000; ρ1 = 0,062; ρ2 =0,00355.
2. Вязкость μ(t), мПас:
μ0 = 0,00105; μ1 = 2024.
3. Теплоёмкость c(t), кДж/(кг∙К): c(t)=C0 + C1 ∙ t+ C2 ∙ t2,
где C0 = 4,215; C1 = - 0,001376; С2 = 1,339∙10-5.
4. Теплопроводность λ(t), Вт/(м∙К): λ(t) = λ0 + λ1 ∙ t– λ2 ∙t2,
где λ0 = 0,5545; λ1 =0,000246; λ2 = - 1,184 ∙ 10-5.
5. Поверхностное натяжение жидкостей σ(t), Н/м:
σ(t) = σ0 – σ1 ∙ t,
где σ0 = 0,0762; σ1 =0,0000173.
6. Теплота испарения r(t), кДж/кг: r(t) = A ∙ (tкр – t)0,38,
где A = 265,3; tкр = 347,3.
7. Давление насыщенных паров Pнас, Па; температура кипения tкип, 0C:
где a=23,23; b=3845; c=228,4
Теплофизические свойства паров воды в зависимости от температуры t, 0C.
1. Молекулярная масса: M=18 кг/кмоль.
2. Плотность ρ, кг/м3 и коэффициент объёмного расширения β, 1/K
где P – давление, Па, T – температура, K, P0 = 1,013 ∙ 105 Па, T0 = 273 K, ρ0 = 0,804 кг/м3.
3. Вязкость μ ∙ 106 Па ∙ с :
где μ0 = 8,11, C = 843, T – температура, K.
4. Теплоёмкость cp(t), кДж/(кг∙К): cp(t) = С0 + С1 ∙ t + C2 ∙ t2 + C3 ∙ t3,
где C0 = 1,861, C1 = 3,827 ∙ 10-4, C2 = 4,231 ∙ 10-7, C3 = - 2,0 ∙ 10-10.
5. Теплопроводность λ(t), Вт/(м ∙ К): λ(t) = λ0 + λ1 ∙ t + λ2 ∙ t2 + λ3 ∙ t3,
где λ0 = 17,2 ∙ 10-3, λ1 = 0,442 ∙ 10-4, λ2 = - 3,48 ∙10-7, λ3 = 0.
Рис. 2.
Рис. 3
Содержание
Задание на курсовой проект … 2
Приложение
Формулы вычисления теплофизических свойств жидкой
воды и паров воды в зависимости от температуры … 3
Формулы вычисления теплофизических свойств жидкого
метанола и паров метанола в зависимости от температуры … 4
Диаграммы y* - x и x,y – t для системы метиловый спирт – вода … 5
Введение … 7
Схема ректификационной установки … 8
Описание технологической установки … 9
1. Материальный баланс ректификационной колонны … 10
2. Определение скорости пара и диаметра колонны … 11
3. Гидравлический расчет тарелок … 13
4. Определение числа тарелок и высоты колонны …17
5. Тепловой расчёт установки … 22
6. Расчёт подогревателя исходной смеси … 24
6.1 Расчёт подогревателя исходной смеси на ЭВМ … 27
7. Приблизительный расчёт дефлегматора, куба-испарителя, холо
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.