Instalatie de Separare a Amestecurilor Lichide Omogene prin Rectificare Continua

Imagine preview
(9/10 din 1 vot)

Acest proiect trateaza Instalatie de Separare a Amestecurilor Lichide Omogene prin Rectificare Continua.
Mai jos poate fi vizualizat cuprinsul si un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 18 fisiere doc, xls, dwg de 96 de pagini (in total).

Profesor indrumator / Prezentat Profesorului: Prof. Dr. Ing. Anca Moise

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras, cuprins si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, il poti descarca. Ai nevoie de doar 10 puncte.

Domeniu: Chimie Generala

Cuprins

Tema proiectului.4
1. Procesul tehnologic adoptat.5
1.1. Alegerea tehnologiei de separare.5
1.2. Schema bloc şi modul de operare.8
1.3. Utilaje ce urmează a fi proiectate.9
1.4. Schema tehnologică a instalaţiei de rectificare.10
2. Dimensionarea tehnologică a utilajelor.12
2.1. Dimensionarea coloanei de rectificare.12
2.1.1. Alegerea tipului de coloană.12
2.1.2. Date de echilibru lichid-vapori.15
2.1.3. Bilanţuri de materiale în rectificare.17
2.1.4. Determinarea numărului de talere teoretice.18
2.1.5. Calculul înălţimii coloanei.28
2.1.6. Calculul diametrului coloanei.28
2.1.7. Calculul elementelor interioare ale coloanei.32
2.1.8. Bilanţ termic.43
2.1.9. Dimensionarea racordurilor.46
2.1.10. Calculul izolaţiei termice.50
2.2. Dimensionarea fierbătorului din blazul coloanei.54
2.2.1. Alegerea tipului de fierbător.54
2.2.2. Calculul suprafeţei de transfer termic.54
2.2.3. Calculul diametrului schimbătorului.57
2.2.4. Calculul înălţimii schimbătorului.59
2.3.5. Dimensionarea racordurilor.59
2.3. Dimensionarea condensatorului de la vârful coloanei .61
2.3.1. Alegerea tipului de condensator.61
2.3.2. Bilanţ termic.61
2.3.3. Calculul suprafeţei de transfer termic.62
2.3.4. Calculul înălţimii şi diametrului condensatorului.67
2.3.5. Dimensionarea racordurilor.69
2.4. Dimensionarea recuperatorului de căldură.70
2.4.1. Alegerea tipului de schimbător de căldură.70
2.4.2. Bilanţ termic.70
2.4.3. Calculul diametrului şi lungimii recuperatorului.72
2.4.4. Dimensionarea racordurilor.75
2.5. Dimensionarea preîncălzitorului pentru amestecul de alimentare.76
2.5.1. Alegerea tipului de schimbător de căldură.76
2.5.2. Bilanţ termic.76
2.5.3. Calculul diametrului şi înălţimii schimbătorului.77
2.5.4. Dimensionarea racordurilor.79
2.6. Dimensionarea răcitorului pentru distilat.80
2.6.1. Alegerea tipului de schimbător de căldură.80
2.6.2. Bilanţ termic.80
2.6.3. Calculul suprafeţei de transfer termic.81
2.6.4. Dimensionarea racordurilor.85
2.7. Dimensionarea rezervoarelor.86
2.8. Dimensionarea pompei pentru transportul amestecului de alimentare.88
2.8.1. Alegerea tipului de pompă.88
2.8.2. Puterea de acţionare; puterea instalată.89
3. Amplasarea, montajul şi exploatarea instalaţiei.93
4. Bibliografie.94
Piese desenate: Planşa 1 – Amplasarea instalaţiei de rectificare
Anexa 1.a – Distribuţia ţevilor în zona de concentrare
Anexa 1.b – Distribuţia ţevilor în zona de epuizare
Anexa 2 – Elementele interioare pentru unul din talere
Anexa 3 – Distribuţia ţevilor în fierbător
Anexa 4 – Distribuţia ţevilor în condensator
Anexa 5 – Distribuţia ţevilor în recuperator
Anexa 6 – Distribuţia ţevilor în preîncălzitor.

Extras din document

TEMA DE PROIECTARE

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 tetraclorură de carbon – toluen;

- Debitul amestecului la alimentare: 3000 kg/h;

- Concentraţia amestecului la alimentare: 36,5 % moli component uşor volatil;

- Concentraţia distilatului: 96,2 % moli component uşor volatil;

- Concentraţia reziduului: 2,4% moli component uşor volatil;

- Temperatura amestecului de alimentare în rezervor: 200C;

- Agent termic de încălzire: abur saturat uscat cu temperatura 6 ata.

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

Instalaţia poate fi automatizată complet şi funcţionează în regim continuu 330 zile anula în trei schimburi a câte 8 ore.

Capitolul 1. PROCESUL TEHNOLOGIC ADOPTAT

1.1. Alegerea tehnologiei de separare

Pentru separarea amestecului lichid omogen se alege operaţia de rectificare continuă.

Rectificarea sau fracţionarea constă într-o succesiune de evaporări şi condensări însoţite de transfer termic şi de masă într-o fază lichidă şi o fază de vapori aflate în contact. Operaţia se desfăşoară în utilaje specifice numite coloane de rectificare, care pot fi coloane cu talere sau coloane cu umplutură. Operaţia poate fi condusa în regim continuu sau discontinuu.

Rectificarea continuă este o operaţie în regim staţionar; amestecul care trebuie separat în componenţii săi prin rectificare intră cu debit constant şi cu temperatură constantă în coloana de rectificare; cele două fracţiuni rezultate ies din coloană de asemenea cu debite şi temperaturi constante; în orice punct al coloanei de rectificare, debitele, concentraţiile, temperatura şi presiunea rămân constante după ce coloana a intrat în regimul normal de fracţionare.

O coloană de rectificare este astfel construită, încât să realizeze un con¬tact cât mai bun între cele două faze: vaporii şi refluxul (lichidul), pentru ca schimbul de căldură şi de masă între faze să apropie fazele cât mai mult de starea de echilibru termodinamic.

Principiul rectificării continue în coloane cu talere

O instalaţie de rectificare este formată din următoarele elemente principale (figura 1):

- O coloană cu talere în care se introduce continuu lichid de alimentare cu debitul F şi concentraţia XF, pe un anumit taler, numit taler de alimentare;

- Un condensator în care sunt condensaţi vaporii rezultaţi la vârful coloanei, fără să se facă răcirea condensului;

- Un fierbător plasat în blazul coloanei sau în exteriorul acesteia, care are rolul de a vaporiza lichidul de la partea inferioară a coloanei.

Figura 1 – Schema instalaţiei de rectificare

Vaporii rezultaţi prin fierberea lichidului din blaz au debitul V şi circulă ascendent prin coloană. După condensare, o parte din lichidul rezultat se reintroduce la vârful coloanei. Acest lichid se numeşte reflux, are debitul L şi concentraţia XD.

Talerul de alimentare împarte coloana în două zone: zona de concentrare - între talerul de alimentare şi vârful coloanei şi zona de epuizare – între talerul de alimentare şi blazul coloanei. Lichidul circulă prin coloană în sens descendent, având în zona de concentrare debitul L, iar în zona de epuizare debitul L+F. Pe la partea inferioară a coloanei se evacuează continuu debitul de reziduu W, cu concentraţia XW.

Prin coloană circulă în contracurent cele două faze, care vin în contact pe fiecare taler unde are loc transferul termic şi de masă între ele. Concentraţiile şi temperaturile celor două faze variază de-a lungul colonei. Cea mai mică temperatură este pe talerul din vârful coloanei, unde există preponderent component uşor volatil, iar cea mai mare temperatură – la blazul coloanei, unde există preponderent component greu volatil.

Fisiere in arhiva (18):

  • plansele anexe
    • clopot.dwg
    • clopotfante.dwg
    • conc model.dwg
    • conc.dwg
    • condens.dwg
    • distributia in fierb.dwg
    • distributia in fierbator.dwg
    • epuiz.dwg
    • fierbator.dwg
    • instalatia_amplasament.dwg
    • mersuri cond.dwg
    • perete cond.dwg
    • plansa model.dwg
    • preicalzitor.dwg
    • recuperator.dwg
  • Determ_nr_talere_&_cifra_reflux.xls
  • diagrama_firebere_&_curba_echilibru.xls
  • Instalatie de Separare a Amestecurilor Lichide Omogene prin Rectificare Continua.doc

Alte informatii

S-a elaborat proiectul de inginerie tehnologica pentru o instalaţte de separare a amestecurilor lichide omogene prin rectificare continua. Materii prime: amestec binar tetraclorura de carbon-toluen. Materialul cuprinde dimensionarea tehnologica a utilajelor cu calcul complet, schema tehnologica (realizata in autocad), schema bloc si modul de operare, utilajele proiectate cu descriere detaliata. Proiectul se adreseaza studentilor din an 3 de la facultati de inginerie chimica.