Instalație de Separare Prin Rectificare a Amestecului Lichid Omogen Acetone-Benzen

Domeniu: Chimie Organică

Conține 6 fișiere: doc, dwg

Pagini : 77 în total

Cuvinte : 13296

Mărime: 1.20MB (arhivat)

Publicat de: Vlaicu Chira

Puncte necesare: 9

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Moise L.

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

1. Procesul tehnologic de adoptat
1.1. Alegerea tehnologie de separare 1
1.2. Schema bloc si modul de operare 1
1.3. Utilaje ce urmeaza a fi proiectate 2
1.4. Schema tehnologica a instalatiei de rectificare 2
2. Dimensionarea tehnologica a utilajelor
2.1. Dimensionarea coloanei de rectificare 4
2.1.1. Alegerea tipului de coloana 4
2.1.2. Date de echilibru lichid – vapori 9
2.1.3. Bilanturi de materiale in rectificare 11
2.1.4. Reflux total ,minim si optim 13
2.1.5. Determinarea numarului de talere teoretice 14
2.1.6. Calculul inaltimii coloanei 16
2.1.7. Calculul diametrului coloanei 17
2.1.8. Calculul elementelor interioare ale coloanei 18
2.1.9. Bilant termic 29
2.1.10. Dimensionarea racordurilor 31
2.1.11. Calculul izolatiei termice 35
2.2. Dimensionarea fierbatorului din blazul coloanei
2.2.1. Alegerea tipului de fierbator 37
2.2.2. Calculul suprafetei de transfer termic 38
2.2.3. Calculul diametrului schimbatorului 41
2.2.4. Calculul inaltimii schimbatorului 42
2.2.5. Dimensionarea racordurilor 42
2.3. Dimensionarea condensatorului de la varful coloanei
2.3.1. Alegerea tipului de condensator 43
2.3.2. Bilant termic 44
2.3.3. Calculul suprafetei de transfer termic 45
2.3.4. Calculul inaltimi si diametrul condensatorului 49
2.3.5. Dimensionarea racordurilor 50
2.4. Dimensionarea recuperatorului de caldura
2.4.1. Alegerea tipului de schimbator de caldura 51
2.4.2. Bilant termic 52
2.4.3. Calculul diametrului si lungimii recuperatorului 52
2.4.4. Dimensionarea racordurilor 54
2.5. Dimensionarea preincalzitorului pentru amestecul de alimentare
2.5.1. Alegerea tipului de schimbator de caldura 54
2.5.2. Bilant termic 55
2.5.3. Calculul diametrului si inaltimii schimbatorului 55
2.5.4. Dimensionarea racordurilor 57
2.6. Dimensionarea racitorului pentru distilat
2.6.1. Alegerea tipului de schimbator de caldura 57
2.6.2. Bilant termic 57
2.6.3. Calculul suprafetei de transfer termic 58
2.6.4. Dimensionarea racordurilor 60
2.7. Dimensionarea rezervoarelor
2.8. Dimensionarea pompei pentru transportul amestecului de alimentare 62
2.8.1. Alegerea tipului de pompa 62
2.8.2. Puterea de actionare ;puterea instalata 63
3. Consumuri de materii prime , auxiliare si utilitati 65
4. Aparate de masura , control si automatizare 66
5. Tehnica securitatii muncii ;PSI ;epurarea apelor uzate si protectia mediului ambient 69
6. Amplasarea , montajul si exploatarea instalatiei 72
7. Bibliografie 74
Piese desenate
Plansa 1-Amplasarea instalatiei de rectificare
Plansa2-Condensator

Extras din proiect

1.Procesul tehnologic adoptat

1.1.Alegerea tehnologiei de separare

Să se elaboreze proiectul de inginerie tehnologică pentru o instalaţie de separare a amestecurilor lichide omogene prin rectificare continuă.Se dau următoarele date necesare pentru proiectare :

-materia primă :amestec binar de tetraclorură de carbon şi toluen ;

-debitul amestecului de alimentare :2900 kg/h ;

-concentraţia amestecului de alimentare :52 % moli component usor volatil

-concentraţia distilatului :90.2% moli component usor volatil

- concentraţia reziduului :3.4% moli component usor volatil ;

-temperatura amestecului de alimentare în rezervor :20°C

-presiunea agentului de încălzire :4 ata

Instalaţia de rectificare continuă este amplasată într-o secţie a unei întreprinderi de profil şi racordată la reţelele de utilităţi existente în întreprindere.

Instlaţia poate fi automatizată complet şi funcţionează în regim continuu 330 zile annual în trei schimburi a 8 ore.

1.2.Schema bloc şi modul de operare

Principalele operaţii implicate în separarea amestecului binar omogen sunt redate în figura 1.

Fig 1

Amestecul iniţial,F,care se introduce în coloana de rectificare,este încălzit până la temperatura de fierbere în două etape.În prima etapă se recuperează energia calorică a reziduului,W,evacuat din blazul coloanei,iar în a doua încălzirea se face cu abur.Pentru vaporizarea lichiduluidin blazul coloanei se foloseşte a agent termic abur.

Vaporii evacuaţi la vârful coloanei de rectificare sunt condensaţi fără răcirea condensului.O parte din lichidul rezultat este reintrodusă la vârful coloanei sub formă de reflux,L,iar cealaltă parte,care constituie distilatul,D,este răcită.Ca agent de răcire în intalaţie se utilizează apa industrială.

1.3.Utilaje ce urmează a fi proiectate

Pentru proiectarea instalaţiei de separare prin rectificare este necesară dimensionarea următoarelor utilaje :

-coloană de rectificare continuă ;

-cameră de încălzire a blazului ;

-condensator pentru vaporii de la vârful coloanei ;

-recuperator de căldură pentru preîncălzirea amestecului de alimentare şi răcirea reziduului ;

-preîncălzitor pentru aducerea amestecului de alimentare la temperatura de fierbere de pe talerul de alimentare ;

-răitor pentru distilat

-rezervoare de aşteptare pentru lichid de alimentare,reziduu şi distilat ;

-pompă pentru transportul lichidului de alimentare din rezervorul de aşteptare la coloana de rectificare.

1.4.Schema tehnologică a instalaţiei de rectificare

Amestecul de alimentare,conform figurii,din rezervorul de aşteptare(1) este preluat cu o pompă entrifugă(2) şi transportat în coloana de rectificare(3).Înainte de a ajunge în coloana de rectificare,lichidul de alimentare este trecut prin recuperatorul de căldură(4) şi apoi intră în preîncălzitorul(5) unde se încălzeşte până la temperatura de fierbere corespunzătoare talerului de alimentare.

Recuperatorul de căldură este un schimbător de căldură care are rolul de a prelua o parte din căldură conţinută de reziduu pe care o cedează amesteculului de alimentare.Reziduul,la ieşire din recuperator,curge prin cădere liberă în rezervorul de aşteptare pentru reziduu(6) de unde este preluat cu pompele centrifuge(7) şi trimis la consumatori sau la un parc de rezervoare.

Preîncălzitorul pentru amestecul de alimentare este un schimbător de căldură care realizează încălzirea amesteculuide alimentare până la temperaturacorespunzătoare talerului alimentare,cu abur.Coloana de rectificare este prevăzută partea inferioară cu un fierbător(8) cu ajutorul căruia se încălzeşte lichidul din blazul coloanei până la fierbere,utilizându-se ca agent de încălzire abur cu aceiaşi parametri ca la preîncălzitor.

La ieşirea din coloană,o parte din lichid este evacuat ca reziduu după ce trece prin recuperator,iar o altăparte este recirculată încoloană de către fierbător.