Исследование технологических характеристик контактных устройств ректификационных колонн.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Литературный обзор 10
1.1 Принцип действия ректификационной колонны 10
1.2 Деструктивные способы переработки нефти 14
1.3 Классификация ректификационных колон 20
1.4 ВИДЫ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН 21
2. Контактные устройства 32
2.1 Свойства ректификационной колонны 32
3. Основная часть 46
3.1 Расчет выхода дистиллята и остатка 46
3.2 Определение относительной летучести компонентов 46
3.3 Расчет однократного испарения сырья 49
3.4 Расчет режима полного орошения 50
4. Расчет режима минимального орошения 52
4.1 Определение класса фракционирования 52
4.2 Расчет минимального флегмового числа по методу Андервуда 52
4.3 Определение рабочего флегмового числа и парового числа 53
4.4 Приближенный расчет числа теоретических тарелок 53
5. Расчет числа теоретических тарелок методом «от тарелки к тарелке» 55
5.1 Определение составов дистиллята и остатка 55
5.2 Расчет тарелок, начиная с нижней тарелки 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А 65

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы.
Тема научной работы «Анализ оборудования процесса ректификации» является актуальной, поскольку оборудования играют важную роль в процессах получения методом ректификации. С развитием технологий и появлением новых материалов постоянно разрабатываются новые оборудования, которые позволяют повысить эффективность процессов, снизить затраты на эксплуатацию и улучшить экологические показатели. Изучение и анализ этих конструкций позволяет определить наиболее перспективные направления развития в данной области.
Процесс ректификации относится к широко применяемым процессам химической технологии. Показателями эффективности процесса являются составы выходных потоков (кубовая жидкость, дистиллят), содержащих целевой продукт. Применительно к непрерывному процессу ректификации поддержание заданного по технологическому регламенту состава целевого потока является целью управления процессом. Состав потока, не содержащего целевого продукта, может меняться в определенных пределах вследствие изменения состава и скорости подачи исходного питающего потока.
В качестве объекта управления имеем ректификационную установку для разделения бинарной смеси, состоящую из насадочной ректификационной колонны, выносного кипятильника, дефлегматора, теплообменника для подогрева питающей смеси и сборника конденсата

Весь текст будет доступен после покупки

1. Литературный обзор

1.1 Принцип действия ректификационной колонны

Ректификация - фракционная перегонка нефти, физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения, в результате получают следующие фракции: ректификационные газы, газолиновую фракцию, лигроиновую фракцию, керосиновую фракцию и дизельное топливо; отличаются они составом и температурами кипения. Один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами При ректификации, потоки пара и жидкости, перемещаясь в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причём часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости). Такое противоточное движение контактирующих потоков сопровождается процессами теплообмена и массообмена, которые на каждой стадии контакта протекают (в пределе) до состояния равновесия; при этом восходящие потоки пара непрерывно обогащаются более летучими компонентами, а стекающая жидкость - менее летучими. Ректификация - частичное или полное разделение гомогенных жидких смесей на компоненты в результате различия их летучести и противоточного взаимодействия жидкости, получаемой при конденсации паров, и пара, образующегося при перегонке. Ректификация известна с начала 19 века как один из важнейших технологических процессов главным образом спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификацию всё шире применяют в самых различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение(в производстве органического синтеза, изотопов, полимеров, полупроводников и различных других веществ высокой чистоты). Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах (до 60 м высотой), снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) ректификационных колоннах. Процесс ректификации не применяется при разделении чувствительных к повышенным температурам веществ, при извлечении ценных продуктов или вредных примесей из сильно разбавленных растворов, разделении смесей близкокипящих компонентов. Процессы ректификации нефти и продуктов ее переработки - очень энергоемки; на них расходуется 100 % топлива, потребляемого трубчатыми печами, и 80 % тепловой и электрической энергий. При этом энергетическая эффективность ректификации низка: 95 % тепла, подводимого в колонну, отводится с водой и воздухом, охлаждающими верхний и боковые погоны колонны.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Галенков А.А. Анализ технологического процесса ректификации как объекта управления // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 6. – С. 43-44.
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. –752 с. . Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987. - 576 с.
3. Машины и аппараты химических производств. Под ред. И.И.Чернобыльского. Изд. З-е перераб. и доп. –М.Машиностроение, 1975. – 456 с
4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1991. –496 с.
5. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для ВУЗов. – Изд. 2-е. В 2-х кн.: Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические процессы и аппараты. –М.: Химия, 1995. – 400 с.
6. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии - М.: Химия, 1981.– 560 с.
7. Кувшинский М.Н.,Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету “Процессы и аппараты химической промышленности”. М.: Высшая школа, 1980.– С. 146–148.

Весь текст будет доступен после покупки