Procese transfer de masa - Proiect
-
Upload
vu-van-viet -
Category
Documents
-
view
107 -
download
26
description
Transcript of Procese transfer de masa - Proiect
UNIVERSITATEA PETROL I GAZE DIN PLOIETI FALCULTATEA: TEHNOLOGIA PETROLULUI I PETROCHIMIE SPECIALIZAREA: PRELUCRAREA PETROLULUI SI PETROCHIMIE
PROIECT DE SEMESTERPROCESE TRANSFER DE MASA
PROIECTAREA TEHNOLOGIC A UNEI INSTALAII DE FRACIONARE MULTICOMPONENT
Conductor de proiect:Profa. ELENA MIRELA FENDU Efectuat:VU VAN VIETStudent anul IV, grupa 3162
Ploieti 2015
CUPRINS
TEMA3SCHEMA INSTALATIEI DE FRACTIONARE MULTICOMPONENT41.CALCULARE DISTRIBUTIEI COMPONENTELOR LA COLOANE DE FRACTIONARE52.CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA I52.1.Determinare profil temperatura al coloana I62.2.Determinare bilantul material al coloana I63.CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA II73.1.Determinare profil temperatura al coloana II73.2.Determinare bilantul material al coloana II84.CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA III84.1.Determinare profil temperatura al coloana III94.2.Determinare bilantul material al coloana III95.DETERMINARE DIMENSIUNELE COLOANEI DE FRACTIONARE106.SARCINILE TERMICE ALE CONDENSATOARELOR I REFIERBTOARELOR11SCHEMA TEHNOLOGICA SI AUTOMATIZAREA A INSTALATIE......12BIBLIOGRAFIE13
TEMA: PROIECTAREA TEHNOLOGICA A UNEI INSTALATII DE FRACTIONARE MULTICOMPONENTDatele de intrare:Alimentare:- Compoziie:ComponentiC2C3iC4nC4iC5nC5
Fractii masice0,10,190,110,250,20,15
- Debit: 8,7 t/h.- Alimentarea primei coloane se va considera la punct de fierbere.Condiii de operare:- Temperatura n vasele de reflux: 40- Distribuia componenilor cheie:Coloana I:Componeni cheie: uor: nC4 greu: iC5Grade de recuperare: uor: 0,96 greu: 0,96Coloana II:Componeni cheie: uor: iC4 greu: nC4Grade de recuperare: uor: 0,95 greu: 0,97Coloana III:Componeni cheie: uor: C3 greu: iC4Grade de recuperare: uor: 0,95 greu: 0,97
Se cere s se determine:
Bilanurile materiale pe cele trei coloane i gradele de recuperare a componenilor; Parametrii de operare; Necesarul de echilibre teoretice; Diametrul i nlimea coloanelor; Sarcinile termice ale condensatoarelor i refierbtoarelor; Necesarul de ageni termici.
Se va alctui schema tehnologic i de automatizare a instalaiei.
SCHEMA INSTALATIEI DE FRACTIONARE MULTICOMPONENT
CALCULARE DISTRIBUTIEI COMPONENTELOR LA COLOANE DEFRACTIONAREDin datele de intrare cu debitul de alimentare, fraction masic si gradul de recuperare pentru fiecare coloana se obtine:CompMix fifiD1iB1iD2iB2iD3iB3i
C2300,1870870087008700,000
C3440,19165316530165301570,3582,650
iC4580,119579570909,1547,8527,275881,876
C4580,25217520888762,642025,360,00062,640
iC5720,2174069,61670,4069,60,0000,000
C5720,15130501305000,0000,000
Total187005637,63062,43494,792142,812467,621027,17
CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA I Se contruieste un flux cu debitul componentelor fluxului D1 , alegem temperatura 40oC si alimentare la punct de fierbere, da Run. Ne obtinem presiunea in separator Ps = 16,483 bar Se presupune Se calculeaza
Se contruieste un shortcut cu urmatoare parametrii:+ Alimentare cu PA = 17,90 bar si la punct de fierbere.+ Specifica gradul de recuperare, estimate fluxului produselor si presiuni lor. Se obtine coloana cu specificare:
Nr talereTalere de alimR/RminM/MminRatie de reflux
17102,501,4912,104
Se contruieste coloana de distilare cu numarul de talere 16 si alimentare la talerul 10 Se introduce datele fluxului de alimentare, cu presiune = 17,90 bar Se introduce profil de presiune in coloana, estima debitul produselor Se completeaza specificare cu gradul de recuperare ale componente usor si greu. Run.1. Determinare profil temperatura al coloana I
Determinare bilantul material al coloana ICOLOANA I
CompIntrare (kg/h)Iesire (kg/h)Intrare (kmol/h)Iesire ( kmol/h)
FiDiBiFiDiBi
C2870869,9980,00228,93328,9330,000
C316531652,730,27037,48637,4800,006
iC4957947,2179,78316,46516,2970,168
nC421752088,02886,97237,42035,9241,496
iC5174069,5861670,41424,1160,96523,152
nC5130519,181285,82018,0870,26617,821
5646,7403053,260119,86442,644
Total87008700162,508162,508
CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA II Se contruieste un flux cu debitul componentelor fluxului DIS_2 , aleg temperatura 40oC si alimentare la punct de fierbere. Ne obtim presiunea in separator Ps = 22,86 bar Se presupune Se contruieste un shortcut cu urmatoare parametrii:+ Alimentare cu temperatura si presiune obtinut de la fluxul DIS_1+ Specifica gradul de recuperare, estimate fluxului produselor si presiuni lor. Se obtine coloana cu specificare:
Nr talereTalere de alimR/RminM/MminRatie de reflux
63361,5001,6395,025
Se contruieste coloana de distilare cu numarul de talere 63 si alimentare cu fluxul DIS_1 la talerul 10 Se introduce profil de presiune in coloana, estima debitul produselor, Se completeaza specificare cu gradul de recuperare ale componente usor si greu; Run.
Determinare profil temperatura al coloana II
Determinare bilantul material al coloana IICOLOANA II
CompIntrare (kg/h)Iesire (kg/h)Intrare (kmol/h)Iesire ( kmol/h)
FiDiBiFiDiBi
C2869,998869,9980,00028,93328,9330,000
C31652,731652,7300,00037,48037,4800,000
iC4947,217899,85447,36316,29715,4820,815
nC42088,02862,1412025,88735,9241,06934,855
iC569,5860,00069,5860,9650,0000,965
nC519,180,00019,1800,2660,0000,266
3484,7232162,01682,96436,900
Total5646,7395646,739119,864119,864
CALCULARE PARAMETRILOR DE REGIM AL COLOANA III Se contruieste un flux cu debitele componentelor fluxului DIS_3 , aleg temperatura 40oC si alimentare la punct de fierbere. Ne obtim presiunea in separator Ps = 28,836 bar Se presupune Se contruieste un shortcut cu urmatoare parametrii:+ Alimentare cu temperatura si presiunea obtinut de la fluxul DIS_2+ Specifica gradul de recuperare, estimate fluxului produselor si presiunii lor. Se obtine coloana cu specificare:Nr talereTalere de alimR/RminM/MminRatie de reflux
23161,5001,7752,211
Se contruieste coloana de distilare cu numarul de talere 23 si alimentare cu fluxul DIS_2 la talerul 16; Se introduce profil de presiune in coloana, estima debitul produselor; Se completeaza specificare cu gradul de recuperare ale componente usor si greu. RunDeterminare profil temperatura al coloana III
Determinare bilantul material al coloana III
COLOANA III
CompIntrare (kg/h)Iesire (kg/h)Intrare (kmol/h)Iesire ( kmol/h)
FiDiBiFiDiBi
C2869,998869,7660,23328,93328,9250,008
C31652,7301570,09982,63137,48035,6061,874
iC4899,85426,932872,92115,4820,46415,018
nC462,1410,15061,9911,0690,0021,067
iC50,0000,0000,0000,0000,0000,000
nC50,0000,0000,0000,0000,0000,000
2466,9471017,77664,99717,967
Total3484,7233484,72382,96482,964
DETERMINARE DIMENSIUNELE COLOANEI DE FRACTIONARE
ZoneNr. De talereDiametru (mm)Distanta dintre talere (mm)
Coloana IZona de rectificare2---101372609,6
Zona de stripare11---161524609,6
Coloana IIZona de rectificare2---361219609,6
Zona de stripare37---621372609,6
Coloana IIIZona de rectificare2---161067609,6
Zona de stripare16---281067609,6
n funcie de numrul real de talere, nlimea coloanei se estimeaz cu relaia:
= numrul real de talere; s = distana dintre talere; = distana de la primul taler pn la vrf ; = distana de la ultimul taler pn la baz Eficacitatea medie global, , a talerelor dintr-o coloan este definit ca raportul dintre numrul de talere teoretice, i numrul de talere reale ( ).
Col ICol IICol III
1,12910,968451,0671
0,685880,805680,62991
1,64621,20201,6941
(cP)0,086950,085710,06691
0,78890,85510,8353
(m)0,90,80,75
(m)1,31,21
s (m)0,60960,60960,6096
176323
21,54873,67427,534
(m)14,72646,30217,925
Se calculeaza cu relatie OConnell: : vascozitatea fluxului alimentare, se iau din raportul. volativitate relative ale componentilor cheie
SARCINILE TERMICE ALE CONDENSATOARELOR I REFIERBTOARELOR
Condensator (M*Kcal/h)Refierbator (M*Kcal/h)
Coloana I-2,1032,194
Coloana II-1,5241,625
Coloana III-0,5220,574
Necesarul de ageni termici: Apa de recirculare : Temperatura de intrare = 23C Temperatura de iesire = 25C Abur : Presiune : 8 bar Temperatura : 170,61CApa de recircilare (kg/h)Abur (t/h)
Coloana I1051378,84,486
Coloana II761963,63,323
Coloana III261009,71,174
BIBLIOGRAFIE1. Strtul, C., Fracionarea, principii i metode de calcul, Editura Tehnic, Bucureti, 1986.2. Mrinoiu, V., Paraschiv, N., Automatizarea proceselor chimice, vol II, Editura Tehnic, Bucureti, 1992.
4