proiect ptm3.saftoiu daniela

7/25/2019 Proiect Ptm3.Saftoiu Daniela

http://slidepdf.com/reader/full/proiect-ptm3saftoiu-daniela 1/26

Universitatea : “Petrol şi Gaze” din PLOIESTI Specializarea : Inginerie chimic!ac"ltatea : Ingineria şi Ingineria materialelor chimice şi #iochimice

PROIECT DE AN LA DISCIPLINA Procese de trans$er de mas

Coordonator, Student,Asistent Universitar dr.ing. Elena !end" S$toi" %aniela &le'andra Grupa 3171,anul III

1



TEMA:

Proiectarea tehnologic a "neiinstalatii de $ractionare m"lticomponent (secven)a direct(

CUPRINS:

2



Introducere…………………………………………………………………………………….4

Date de proiectare……………………………………………………………………………...5

Capitolul 1 Calculul tehnoloic al *oloanei I de !rac"ionare …………………………..# 1.1 $ilan"ul %aterial pe coloan&…………………………………………………# 1.' Calculul para%etrilor de rei%………………………………………………7 1.3 Deter%inarea nu%&rului de talere teoretice………………………………....( 1.4 Di%en)ionarea coloanei……………………………………………………..* 1.5 $ilan"ul ter%ic pe coloan&……………………………………………….....1+ 1.# Deter%inarea nece)arului de aen"i ter%ici de pe )chi%atorul de c&ldur&.11 Capitolul ' Calculul tehnoloic al *oloanei a(II(a de !rac"ionare……………………...1' '.1 $ilan"ul %aterial pe coloan&………………………………………………..1' '.' Calculul para%etrilor de rei%……………………………………………..13 '.3 Deter%inarea nu%&rului de talere teoretice………………………………..14 '.4 Di%en)ionarea coloanei……………………………………………………15 '.5 $ilan"ul ter%ic pe coloan&………………………………………………....1# '.# Deter%inarea nece)arului de aen"i ter%ici de pe )chi%atorul de c&ldur&.17 Capitolul 3 Calculul tehnoloic al *oloanei a(III(a de !rac"ionare………………………1( 3.1 $ilan"ul %aterial pe coloan&………………………………………………..1( 3.' Calculul para%etrilor de rei%…………………………………………….1* 3.3 Deter%inarea nu%&rului de talere teoretice………………………………..'+ 3.4 Di%en)ionarea coloanei……………………………………………………'1 3.5 $ilan"ul ter%ic pe coloan&…………………………………………………'' 3.# Deter%inarea nece)arului de aen"i ter%ici de pe )chi%atorul de c&ldur&.'3

Ane-& : che%a eneral& din /0II…………………………………………....'4 che%a de auto%ati2are………………………………………………...'5

$iliora!ie : /0II 0e!erence) Manualer)iunea *.' 6rac"ionarea principia )i %etode,tr&tul&

Introducere

3



A%e)tecurile %ultico%ponente )unt acele a%e)tecuri care con"in cel pu"in treico%ponen"i n concentra"ii )e%ni!icatie.

8n practica indu)trial& ace)te a%e)tecuri )unt cele care )e nt9lne)c cel %ai de),

a%e)tecurile inare !iind e-tre% de pu"ine.

a a2a calculului proce)ului de !rac"ionare %ultico%ponet )tau acelea;i rela"ii ca ;i nca2ul !arc"ion&rii a%e)tecurilor inare:

M < ilan"ul %aterialE < rela"iile de echiliru < rela"iile de n)u%are= < ilan"ul ter%ic.

Ali%entarea 6 e)te )cindat& ntr>un produ) de 9r! D ;i ntr>un produ) de a2& $.

epararea )au ?t&ierea@ )e !ace ntre doi co%ponen"i nu%i"i co%ponen"i cheie: co%ponent cheie u;or co%ponent chei reu

Dac& un co%ponent cheie )e a!l& ntr>o propor"ie )c&2ut&, el )e poate )u)titui cu unco%ponent cu olatilitate relati& adiacent&. 0e2ult& a)t!el a;a nu%i"ii co%ponen"iinter%ediari.

4



Date de proiectare

Ai!entare:

B Co%po2itia: Co%ponen"i : C' C3 iC4 nC4 iC5 nC5 !i, !r.%a)ice : +,+5 +,15 +,' +,1' +,3 +,1(B Deitul 17 tanB Ali%entarea pri%ei coloane )e a con)idera la punct de !ierere.

Condi"ii de operare:

# Te%peraturile din a)ele de re!lu- : 4+ oCB Di)triutia co%ponetilor cheie:

Cooana I

Co%pone"i cheie: u)or: C3 reu: iC4

Grade de recuperare : cu F +,*5 c F +,*5

Cooana II

Co%ponenti cheie: u)or: iC4 reu: nC4 Grade de recuperare: cuF +,*# c F +,*(

Cooana III

Co%poneti cheie: u)or: nC4 reu: iC5

Grade de recuperare : cu F +,*( c F +,*5

CAPITOLUL $

5



Calculul tehnoloic al *oloana I de !rac"ionare

$.$. %ian"u !ateria

6i.1.1 < Coloana 1 de !rac"ionare a%e)tec %ultico%ponent

iii

dibi fi

bd f

x D x B x F

D B F

+=

+=

+=

...

nde: !i, i, di > repre2int& deitul par"ial pentru co%ponentul i n ali%enare, n produ)ul de a2&re)pecti produ)ul de 9r!, H%olh.

Deit ali%entare F17 th F 17+++ Hh

6



Tael 1.1 < Di)triutia co%ponentilor intre ar! )i a2a

Co%p.

6r.%a)ice JK

Deite %a)ice,& i HhK

di,

HhK 'i,

HhK

C' +.+5 (5+ (5+ +C3 +.15 '55+ '4''.5 1'7.5

iC4 +.' 34++ 17+ 3'3+

nC4 +.1' '+4+ + '+4+

iC5 +.3 51++ + 51++

nC5 +.1( 3+#+ + 3+#+

Total 1.++ 17+++

epararea )e !ace intre CuF C3 ;i CF iC4. A!l&% :

• la 9r! : diC3 F 17+++L+.15L+.*5 F '4''.5 Hh• la a2& : iiC4 F 17+++L+.3L+.*5 F 3'3+ Hh

$.(. Cacuu para!etrior de regi!

Calculul presiunii in separator

Din /0II,!olo)ind un )trea%N ;i un !la)hN con)ider&% ali%entarea la punct de

!ierere )i te%peratura in )eparator F 4+ oC, )e o"ine pre)iunea in )eparator: p) F'4.'4# ar.

Calculul presiunii la vârful coloanei

Cuno)c9nd pre)iunea din )eparator,ad&u&% o aloare din literatur& pentru c&derea de pre)iune din conden)ator F+.3 ar ;i )e deter%in& pre)iunea la 9r!ul coloanei: p9r! F '4.'# O+.3 F '4.54# ar

Calculul presiunii in baza coloanei

/re)upune% o c&dere de pre)iune pe taler Pp F +,+1 ar ;i un nu%&r de talere teoretice Qtt

F 5+, )e o"ine: p a2& Fp9r! O Qtt L Pp F '4.5# O5+L+.+1 F '4.74# ar Aunci pre)iunea %edie e)te:

p% F p a2& O p9r! ' F '4.#71 ar ;i Pp F p a2& <p 9r! F+.' ar

7



$.) Deter!inarea nr.de taere teoretice

A% !olo)it un )hortcutN cu )peci!ica"iile: p%F'4.#71 ar,ali%entarea la punct de !ierere;i radele de recuperare C3 F +,*5 ;i iC4F+.*5.8n ur%a )i%ul&rii o"ine% ur%atoarele date :

Ntt ($

Taer ai!entare $*

R !in (.(+*(

R re&u- ).)$

6olo)i% un strea!N cu )peci!ica"iile pF '4.#71 ar,ali%entarea la punct de !ierere ;i ocooan/ de distiare cu )peci!ica"iile o"inute: nu%&rul de talere F'1 )i ali%entarea pe talerul1+,pre)iunea n )eparator '4.'4# ar ;i radele de recuperare C3 F +,*5 iC4 F +,*5 .

8



$.0 Di!ensionarea cooanei

Calculul Diametrului

Dia%etrul coloanei I de $rac)ionare )e o"ine din )i%ularea coloanei:

>Di2ona )uperioar&F 15'4 %%>Di2ona in!erioaraF 1('* %%

Calculul înălţimii

IR F+.( % n&lti%ea n 9r!ul coloaneiI$ F1.1 % n&l"i%ea n a2a coloanei

QT0 F nu%&rul de talere reale din coloan& )e calculea2& cu rela"ia :

m

tt

TR

E

=

,

unde: E% e)te e!icacitatea %edie loal& )e calculea2& cu rela"ia

'45,+3 1+4*,+ −⋅⋅⋅= l mm E µ α

l µ

este viscozitatea fuxului de alimentare, o citim din raportul simularii

sm!" c# l ⋅⋅== − D1++713',++713',+ 3 µ

Din )i%ulare alee% : > S: C3 F1.441+

>SG: iC4 F*.4###E>1

% F K

U

K GF1.5''

(44,+1++713',+5'',11+4*,+ '45,+33 =⋅⋅⋅⋅=⇒ −−

m E

talere E

R

m

t t

TR '5((1,'4

(44,+

'1=⇒===⇒

SR =6!"6 mm= "6!6 m

IC$ 1 2 NTR 3$4 5 SR 6 I7 6I% 1 $+.8) !

!



$.8 %ian"u ter!ic pe cooana de &rac"ionare

$arcinile termice pentru condensator %i refierbator

e cite)c din raportul de )i%ulare al coloanei :

#ut$

%m&'cal()*

Condensator>1.(*#7

Re&ier'ator

'.153#

"ine% ;i pro!ilul de te%peratur& pe coloan&.

6iura 1.' < /ro!il de te%peratur& pe cooana $

1



$.+ Deter!inarea necesaruui de agen"i ter!ici de pe sc9i!'/toru de c/dur/

Deit HhK

Te%peratur&+CK

Condensator 1'#44(.#+3 3intrare: '5>ie;ire: 4+

Re&ier'ator 454++++ 1((

11



CAPITOLUL (

Calculul tehnoloic al *oloana a(II(a de !rac"ionare

+,- .ilan)"l material

Fi"&'&( ) Coloana ' de fractionare amestec multicomponent

/rodu)ul de a2& din pri%a coloan& )e introduce n coloana a doua ca ali%entare. Ace)tac9nd intr& n coloana a doua, datorit& di!eren"ei de pre)iuni ntre dou& coloane e)te par"ialapori2at.

iii

dibi fi

bd f

x D x B x F

D B F

+=

+=

+=

...

12




Tael '.1 < Di)triu"ia co%ponen"ilor ntre 9r! ;i a2&

Co%p.

6r.%a)ice JK

Deite %a)ice,& i HhK

di,

HhK 'i,

HhK

C' +.+5 +.+(## +.+(## +

C3 +.15 1'7.'4*+ 1'7.'4*+ +

iC4 +.' 3''*.#(4( 31++.4*7 1'*.1(7(

nC4 +.1' '+17.41## 4+.34(# 1*77.+#(

iC5 +.3 5+**.51#( + 5+**.51#(

nC5 +.1( 3+5*.(#14 + 3+5*.(#14

epararea )e !ace intre CuF iC4 ;i CF nC4. A!l&% :

• la 9r! : diiC4 F 3''*.#(4(L+.*# F 31++.4*74 Hh• la a2& : inC4 F '+17.41##L+.*( F 1*77.+#(' Hh

(.(. Cacuu para!etrior de regi!



!ierere )i te%peratura in )eparator F 4+ oC, )e o"ine pre)iunea in )eparator: p) F5.#1 ar.


Cuno)c9nd pre)iunea din )eparator,ad&u&% o aloare din literatur& pentru c&derea de pre)iune din conden)ator F+.3 ar ;i )e deter%in& pre)iunea la 9r!ul coloanei: p9r! F 5.#1 O+.3 F 5.*1 ar


/re)upune% o c&dere de pre)iune pe taler Pp F +,+1 ar ;i un nu%&r de talere teoretice Qtt

F 5+, )e o"ine: p a2& Fp9r! O Qtt L Pp F 5.*1 O5+L+.+1 F #.41 ar Aunci pre)iunea %edie e)te:

p% F p a2& O p9r! ' F #.1# ar

;i Pp F p a2& <p 9r! F+.'5 ar

13



(.) Deter!inarea nr.de taere teoretice

A% !olo)it un )hortcutN cu )peci!ica"iile: p%F #.1# ar,ali%entarea la punct de !ierere ;iradele de recuperare C3 F +,*# ;i iC4F+.*(.8n ur%a )i%ul&rii o"ine% ur%atoarele date :

Ntt 88

Taer ai!entare )$

R !in +.8()

R re&u- .+

6olo)i% un strea!N cu )peci!ica"iile pF #.1# ar, ali%entarea la punct de !ierere ;i ocooan/ de distiare cu )peci!ica"iile o"inute: nu%&rul de talere F55 ;i ali%entarea pe talerul31,pre)iunea n )eparator 5.#1 ar ;i radele de recuperare iC4 F +,*# nC4 F +,*(.

14



(.0 Di!ensionarea cooanei


Dia%etrul coloanei a(II(a de $rac)ionare )e o"ine din )i%ularea coloanei:>Di2ona )uperioar&F 15'4 %%>Di2ona in!erioaraF 137' %%




m

tt

TR

E

=

, unde: E% e)te e!icacitatea %edie loal& )e calculea2& cu rela"ia

'45,+3 1+4*,+ −⋅⋅⋅= l mm E µ α

l µ


sm!" c# l ⋅⋅== − D1++#7+',++#7+',+ 3 µ

Din )i%ulare alee% : > S: iC4 F 1.411#

>SG:nC4 F 1.11'4

% F K

U

K GF1.'#(*

(*#',+1++#7+'.+'#(*.11+4*,+ '45,+33 =⋅⋅⋅⋅=⇒ −−m E

talere E

RT

m

t t

TR #1#1

(*#',+

55=⇒===⇒

SR =6!"6 mm= "6!6 m

15



IC$ 1 2 NTR 3$4 5 SR 6 I7 6I% 1 ).0+ !

(.8 %ian"u ter!ic pe cooana de &rac"ionare

$arcinile termice pentru condensator %i refierbător


Sarcina ter!ic/

;!5<ca=9>

Condensator>'.5'5(

Re&ier'/tor 1.(+#5

"ine% pro!ilul de te%peratur& pe coloan&

16



6iura '.' < /ro!il de te%peratur& pe cooana $

(.+ Deter!inarea necesaruui de agen"i ter!ici de pe sc9i!'/toru de c/dur/

Deit HhK

Te%peratur&+CK

Condensator 1#(3(#.7+1 3intrare: '5

>ie;ire: 4+

Re&ier'ator 3(+(+++ 1((

17



CAPITOLUL )

Calculul tehnoloic al *oloana a(II(a de !rac"ionare

/,-, .ilan"l material

18



Fi"&*&( ) Coloana * de fracţionare amestec multicomponent

/rodu)ul de a2& din a doua coloan& )e introduce n coloana a treia ca ali%entare. Ace)ta

c9nd intr& n coloana a treia, datorit& di!eren"ei de pre)iuni ntre dou& coloane e)te par"ialapori2at.

iii

dibi fi

bd f

x D x B x F

D B F

+=

+=

+=

...


Tael 3.1 < Di)triu"ia co%ponen"ilor ntre 9r! ;i a2&

6r. Deite %a)ice,& i di, 'i,

1!



Co%p. %a)ice JK

HhK HhK HhK

C' +.+5 3.'**E>'1 3.'**E>'1 +

C3 +.15 7.53**E>( 7.53**E>( +

iC4 +.' 1'*.17*3 1'*.17*3 +

nC4 +.1' 1*7#.(+'( 1*37.'## 3*.53#(

iC5 +.3 5+**.51#1 '54.*7#1 4(44.54

nC5 +.1( 3+5*.(#1' + 3+5*.(#14

epararea )e !ace intre CuF nC4 ;i CF iC5. A!l&%:

• la 9r! : dinC4 F 1*7#.(+'(L+.*( F 1*37.'## Hh• la a2& : iiC5 F 5+**.51#1L+.*5 F 4(44.54 Hh

).(. Cacuu para!etrior de regi!



!ierere )i te%peratura in )eparator F 4+ oC, )e o"ine pre)iunea in )eparator: p) F3.#(+ ar.


Cuno)c9nd pre)iunea din )eparator,ad&u&% o aloare din literatur& pentru c&derea de pre)iune din conden)ator F+.3 ar ;i )e deter%in& pre)iunea la 9r!ul coloanei: p9r! F 3.#(+ O +.3 F 3.*(+ ar


/re)upune% o c&dere de pre)iune pe taler Pp F +,+1 ar ;i un nu%&r de talere teoretice

Qtt F 5+, )e o"ine: p a2& Fp9r! O Qtt L Pp F 3.*(+O5+L+.+1 F 4.4( ar Aunci pre)iunea %edie e)te:

p% F p a2& O p9r! ' F 4.'3 ar ;i Pp F p a2& <p 9r! F+.'5 ar

).) Deter!inarea nr.de taere teoretice

A% !olo)it un )hortcutN cu )peci!ica"iile: p%F #.1# ar,ali%entarea la punct de !ierere ;iradele de recuperare C3 F +,*# ;i iC4F+.*(.8n ur%a )i%ul&rii o"ine% ur%atoarele date :

2



Ntt $+

Taer ai!entare +

R !in $.)*))

R re&u- (.+$++

6olo)i% un strea!N cu )peci!ica"iile pF 4.'3 ar, ali%entarea la punct de !ierere ;i ocooan/ de distiare cu )peci!ica"iile o"inute: nu%&rul de talere F1# ;i ali%entarea pe talerul#,pre)iunea n )eparator 3.#(+ ar ;i radele de recuperare nC4 F +,*( iC5 F +,*5.

).0 Di!ensionarea cooanei


Dia%etrul coloanei a(III(a de $rac)ionare )e o"ine din )i%ularea coloanei:

21



>Di2ona )uperioar& F 1+#7 %%>Di2ona in!erioara F 1+#7%%




m

tt

TR

E

=

,unde:

E% e)te e!icacitatea %edie loal& )e calculea2& cu rela"ia

'45,+3 1+4*,+ −⋅⋅⋅= l mm E µ α

l µ


sm!" c# l ⋅⋅== − D1+13+4(,+13+4(.+ 3 µ

Din )i%ulare alee% : > S: nC4 F 1.73(7

>SG : iC5 F 7.***7E>1

% F K

U

K GF'.1734

##7.+1+13+4(.+1734.'1+4*,+ '45,+33 =⋅⋅⋅⋅=⇒ −−m E

talere E

RT

m

t t

TR '4*((.'3

##7,+

1#=⇒===⇒

SR =6!"6 mm= "6!6 m

IC$ 1 2 NTR 3$4 5 SR 6 I7 6I% 1 $0.( !

22



).8 %ian"u ter!ic pe cooana de &rac"ionare

$arcinile termice pentru condensator %i refierbător


Sarcina ter!ic/;!5<ca=9>

Condensator>1.'544

Re&ier'/tor

1.1714

"ine% pro!ilul de te%peratur& pe coloan&

6iura 3.' < /ro!il de te%peratur& pe cooana aII$3a

23



).+ Deter!inarea necesaruui de agen"i ter!ici de pe sc9i!'/toru de c/dur/

Deit

HhK

Te%peratur&

+CK

Condensator (3#'7.('* 3intrare: '5>ie;ire: 4+

Re&ier'ator '47++++ 1((

24



&0E1& -( $c+ema instalaţiei de fracţionare a amestecului multimcomponent

,simulare in P2OII3

25



&0E1& + 4 $c+ema automatizată a unei instalaţii de fracţionare amestec multicomponent

proiect ptm3.saftoiu daniela

Documents