Решение задачи 8.6 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова

Решение задачи 8.6 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова

8.6. В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25% водного раствора бензолом, содержащим 0,5% (масс.) диоксана. Конечное содержание диоксана в воде 2% (масс.). Определить: 1) минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагирования; в) состав экстракта, приняв количество растворителя в 1,5 раза больше минимального. Равновесные данные см. в при­мере 8.6.

Купить эту задачу за 300 рублей онлайн

Прошу обратить внимание, что при покупке решений задач по ПАХТ на сайте

Вам в почту приходит не сам файл решения, а ссылка на файл решения, который нужно скачать по этой ссылке СНАЧАЛА НА ЖЕСТКИЙ ДИСК своего компьютера.

Открывать и просматривать решения задач нужно с жесткого диска своего компьютера.

Файл решения приходит к Вам в трёх вариантах:

1 - ссылка - это формат ПДФ.

2 - ссылка - это архив, который нужно распаковать и уже там будет решение в ворде.

3 - ссылка - это архив, который нужно распаковать и уже там будет решение в ПДФ.

Если у Вас нет опыта оплаты и получения заказа через платежную систему «Робокасса», то Вы можете посмотреть видеролик на этой странице, где эта процедура подробно рассмотрена.

Если у Вас возникли вопросы и что-то не получается

Вы всегда можете задать вопрос через форму обратной связи задать вопрос

В данном курсовом проекте рассчитывается кожухотрубчатый теплооб-менник для подогрева этилового спирта. Этиловый спирт – широко распро-страненный представитель предельных одноатомных спиртов, обладающий определенными свойствами. Это бесцветная жидкость со своеобразным запа-хом, легко испаряющаяся, (температура кипения 64,7С, температура плав-ления 97,8С), легче воды (плотность его 0,8 г/см3).
Этиловый спирт хорошо растворяется в воде (в любых соотношениях) и сам является растворителем многих неорганических и органических веществ.
В промышленности этиловый спирт получают анаэробным брожением углеводов растительного происхождения в присутствии дрожжей и гидрата-цией этилена. Перспективен способ получения этилового спирта из синтез-газа: прямым синтезом из СО и Н2 либо через метиловый спирт.
Сырьем для производства этилового спирта служат отходы деревообра-батывающей промышленности, сульфитные щелоки, пищевое растительное сырье, богатое крахмалом.
Этиловый спирт широко используют в различных областях промышлен-ности и прежде всего в химической. Большое количество его идет на произ-водство бутадиена, необходимого для синтеза каучука. Окислением спирта получают пищевую уксусную кислоту. На основе спирта синтезируют фрук-товые эссенции и многие другие органические вещества. Во многих произ-водствах спирт применяется как растворитель в лакокрасочной промышлен-ности, в производстве кинофотоматериалов, товаров радиоэлектроники и бы-товой химии. В фармацевтической промышленности путем дегидратации спирта готовят диэтиловый (медицинский) эфир, а взаимодействием с хлоро-водородом получают хлорэтан, используемый для местной анестезии. Спирт применяется при изготовлении многих лекарств, для дезинфекции, как по-верхностное сосудорасширяющее средство, при лечении ожогов и т.д. В парфюмерии он идет на изготовление духов и одеколонов. Высокая теплота сгорания и детонационная стойкость спирта обуславливают применение его в некоторых странах в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания (в смеси с бензолом).
Для технических целей часто используют денатурированный спирт (де-натурат) – спирт-сырец, содержащий добавки красителя, окрашивающего этиловый спирт в сине-фиолетовый цвет, и специальных веществ, придающих ему неприятный запах и вкус; денатурат ядовит. Значительная часть этилового спирта идет на изготовление спиртных напитков.
Решение задачи 8.6 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова
В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25% водного раствора бензолом, содержащим 0,5% (масс.) диоксана. Конечное содержание диоксана в воде 2% (масс.). Определить: 1) минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагирования; в) состав экстракта, приняв количество растворителя в 1,5 раза больше минимального. Равновесные данные см. в при¬мере 8.6.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СХЕМЫ
Исходный разбавленный раствор из сборника 11 центробежным насосом 10 подается в теплообменник 12, где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения, а затем в выпарной аппарат 9, из которого упаренный раствор поступает в сборник 7, откуда центробежным насосом 8 подается по-требителю. Выпарной аппарат и теплообменник обогреваются греющим па-ром, поступающим из котельной.
Вакуум в выпарном аппарате создается за счет конденсации вторичных паров, поступающих в низ выпарного аппарата, при их охлаждении водой в барометрическом конденсаторе 3 и отсоса неконденсирующихся газов ваку-ум-насоса 5. Для исключения попадания в вакуум-насос капель воды перед ним устанавливается ловушка 2. Смесь охлаждающей воды и конденсата вы-водится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатво-ром 4. Конденсат греющих паров из выпарного аппарата и теплообменника выводится через конденсатоотводчики и направляется в котельную или на технологические нужды.
Эти теплообменники относятся к числу наиболее часто применяемых по-верхностных теплообменников. На рис. 1 показан кожухотрубчатый тепло-обменник жесткой конструкции. В кожухе 1 теплообменника с двух концов приварены трубные решетки 2, в которые входит пучок трубок 3. Днища 4 соединены с кожухом на фланцах 5 при помощи болтов 6, что позволяет снимать днища и прочищать трубки. Трубки теплообменника прямые; поэтому их легко прочистить и в случае появления течи заменить новым Решение задачи 8.6 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова
В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25% водного раствора бензолом, содержащим 0,5% (масс.) диоксана. Конечное содержание диоксана в воде 2% (масс.). Определить: 1) минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагирования; в) состав экстракта, приняв количество растворителя в 1,5 раза больше минимального. Равновесные данные см. в при¬мере 8.6.
Трубы в решетках обычно равномерно размещают по концентрическим окружностям, по периметрам правильных шестиугольников и по периметрам прямоугольников
Способы закрепления трубок в трубных решетках показаны на рис. 3. Трубки закрепляют в трубных решетках герметично, главным образом пу-тем развальцовки или сварки. В некоторых случаях применяют сальниковое крепление труб, при котором допускается продольное их перемещение при удлинении, но такое крепление является сложным.
Кожухотрубные теплообменники выполняют одноходовыми, в которых жидкость движется параллельно по всем трубам, и многоходовыми, в кото-рых пучок труб разделен на несколько секций (ходов), причем жидкость протекает последовательно по всем ходам.
Аппараты, в которых одна из трубных решеток не прикреплена к кожуху и имеет свободное осевое перемещение, называют теплообменниками с «плавающей» головкой. Последняя может быть закрытого (рис. 4, I) и от-крытого типа (рис. 4, II).
«Плавающую» головку применяют не только для компенсации темпера-турных удлинений, но и для того, чтобы облегчить разборку и чистку тепло-обменника.
Упругая деформация при удлинении трубок может восприниматься также приваренным к кожуху линзовым компенсатором
В некоторых конструкциях устанавливаются трубки U-образной формы, оба конца которых развальцованы в одной трубной решетке (рис. 5). Компенсация температурных удлинений трубок в данном случае достигается тем,
Рис. 4
что каждая трубка может свободно удлиняться независимо от других. Од-нако механическая очистка таких трубок затруднительна.
Элементные теплообменники Каждый элемент такого теплообменника представляет собой простейший кожухотрубчатый теплообменник. В эле-ментных теплообменниках взаимное движение сред приближается к эффек-тивной схеме чистого противотока. Однако вследствие разделения общей по-верхности теплообмена на отдельные элементы конструкция становится более громоздкой и стоимость теплообменника возрастает.
Двухтрубчатые теплообменники Теплообменники этой конструкции, на-зываемые также «труба в трубе», состоят из нескольких последовательно со-единенных трубчатых элементов, образованных двумя концентрически рас-положенными трубами (рис.6) Один теплоноситель движется по внутренним трубам 1, а другой – по кольцевому зазору между внутренними 1 и наруж-ными 2 трубами. Благодаря небольшим поперечным сечениям трубного и межтрубного пространства в данных теплообменниках даже при небольших расходах достигаются высокие скорости жидкостей.
Вместе с тем эти теплообменники более громоздки, кожухотрубчатые, и требуют большего расхода металла на единицу поверхности теплообмена, которая в аппаратах такого типа образуется только внутренними трубами.
Теплообменники из змеевиков, погруженных в резервуар, наполненный жидкостью, называются погружными. Вследствие большого объема корпуса, в котором находится змеевик, скорость жидкости в корпусе незначительна, что обуславливает низкие значения коэффициента теплоотдачи снаружи змеевика. Для его увеличения повышают скорость жидкости в корпусе путем установки в нем внутреннего стакана, но при этом значительно уменьшается полезно используемый объем корпуса аппарата. Теплоотдача в межтрубном пространстве малоинтенсивна, т.к. тепло передается путем свободной кон-векцией. Поэтому теплообменники такого типа работают при низких тепло-вых нагрузках. Несмотря на это погружные теплообменники находят доволь-но широкое применение вследствие простоты устройства, дешевизны, дос-тупности для очистки и ремонта, а также удобства работы при высоких дав-лениях и в химически активных средах.
Применяются главным образом в качестве холодильников и конденсато-ров, причем около половины тепла отводится при испарении охлаждающей воды. Относительно малый расход воды – важное достоинство оросительных теплообменников, которые, помимо этого, отличаются также простотой кон-струкции и легкостью очистки наружной поверхности труб.
Несмотря на то что коэффициенты теплопередачи в оросительных теп-лообменниках, работающих по принципу перекрестного тока, несколько вы-ше, чем у погружных, их существенными недостатками являются: громозд-кость, неравномерность смачивания наружной поверхности труб, нижние концы которых при уменьшении расхода орошающей воды очень плохо сма-чиваются и практически не участвуют в теплообмене. Кроме того, к недос-таткам этих теплообменников относятся: коррозия труб кислородом воздуха, наличие капель и брызг, попадающих в окружающее пространство.
В пластинчатом теплообменнике (рис.8) поверхность теплообмена образуется гофрированными параллельными пластинами, с помощью которых создается система узких каналов шириной 3-6 мм с волнистыми стенками. Жидкости, между которыми происходит теплообмен, движутся в каналах между смежными пластинами, омывая противоположные боковые стороны каждой пластины.
Вследствие значительных скоростей, с которыми движутся жидкости между пластинами, достигаются высокие коэффициенты теплопередачи при малом гидравлическом сопротивлении.
Пластинчатые теплообменники легко разбираются и очищаются от за-грязнений. К их недостаткам относятся: невозможность работы при высоких давлениях и трудность выбора эластичных химически стойких материалов для прокладок.
При нагревании воздуха и газов паром чаще всего пользуются нагреватель-ными приборами, снабженными ребристыми поверхностями теплообмена.
Ребристые поверхности теплообмена применяют для увеличения теп-лопередачи через металлические стенки в тех случаях, когда условия тепло-отдачи по обе им сторонам стенки различны. Условия теплоотдачи улучша-ют, увеличивая, добавлением ребер, поверхность, отдающую тепло. Ребра размещают с той стороны поверхности, где коэффициент теплоотдачи сравнительно ниже.
Ребристые трубы чаще всего устанавливают в воздухоподогревателях (калориферах).
Наиболее распространены стальные пластинчатые калориферы (рис. 10), состоящие из пучков или секций труб с надетыми на трубы по всей их длине пластинами. Спиральный теплообменник (рис. 11) состоит обычно из двух свернутых в виде спиралей металлических листов 1 и 2, обра-зующих два спиральных канала прямоугольного сечения. Оба канала начинаются в центре и заканчиваются на периферии. Внутренние концы спи-ралей соединены разделительной перегородкой (керном) 3. С торцов плоские (или конические) крышки 4 и 5 скреплены через фланец 6 болтами с наружным витком спирали. Для придания листам жесткости и прочно-сти, а также для фиксирования расстояния между спиралями с обоих торцов листов вварены дистанционные бобышки 7.
Спиральные теплообменники весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей и обладают меньшим гидравлическим сопротив-лением, чем трубчатые теплообменники различных типов. Вместе с тем эти аппараты сложны в изготовлении и работают при ограниченных избыточных давлениях, т.к. намотка спиралей затрудняется с увеличением толщины лис-тов; кроме того, возникают трудности при создании плотного соединения между спиралями и крышками.
Конструкция теплообменника должна удовлетворять ряду требований, зависящих от конкретных условий протекания процесса теплообмена. При выборе теплообменника необходимо учитывать также простоту устройства и компактность аппарата, расход металла на единицу переданного тепла и дру-гие технико-экономические показатели.
В данном курсовом проекте был взят и рассчитан одноходовой кожухот-рубчатый теплообменник, как наиболее эффективный, имеющий относитель-но большое суммарное поперечное сечение труб, что позволяет получать достаточно высокие скорости в трубах при больших объемных расходах движущейся в них среды.
Решение задачи 8.6 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова
В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25% водного раствора бензолом, содержащим 0,5% (масс.) диоксана. Конечное содержание диоксана в воде 2% (масс.). Определить: 1) минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагирования; в) состав экстракта, приняв количество растворителя в 1,5 раза больше минимального. Равновесные данные см. в при¬мере