版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領
文檔簡介
1、<p> 化工原理 課 程 設 計</p><p> 題目 乙醇—丙醇二元物系篩板精餾塔的設計 </p><p> 教 學 院 化工與材料工程學院 </p><p> 專業(yè)班級 </p><p> 學生姓名 </p><p> 學生學號
2、 </p><p> 指導教師 </p><p> 2011年12月15日</p><p><b> 設計任務書 </b></p><p> 設計條件:常壓 P=1atm (絕壓);</p><p> 處理量:100kmol/h;<
3、;/p><p> 進料組成=0.468、流出液組成=0.938、釜底組成=0.038(以上均為摩爾分數(shù))</p><p> 單板壓降≦0.7kpa.</p><p><b> 設計任務:</b></p><p> ?、蓖瓿稍摼s塔的工藝設計,包括物料衡算、熱量衡算、篩板塔的設計計算;</p><p&
4、gt; ⒉畫出帶控制點的工藝流程圖(2號圖紙),精餾塔工藝條件圖(2號圖紙);</p><p> ?、硨懗鲈摼s塔的設計說明書,包括設計結(jié)果匯總和設計評價。</p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 摘要- 1 -</b></p><p> 第一章 前言- 2 -
5、</p><p> 第二章 精餾塔物料衡算- 3 -</p><p> 2.1 物料衡算- 3 -</p><p> 2.2摩爾衡算- 3 -</p><p> 第三章 塔體主要工藝尺寸- 4 -</p><p> 3.1 塔板數(shù)的確定- 4 -</p><p> 3.1.
6、1 塔板溫度計算- 4 -</p><p> 3.1.2 物料相對揮發(fā)度計算- 6 -</p><p> 3.1.3 回流比計算- 6 -</p><p> 3.1.4 塔板物料衡算- 7 -</p><p> 3.1.5 實際塔板數(shù)的計算- 9 -</p><p> 3.1.5.1 黏度- 9
7、-</p><p> 3.1.5.2總塔板效率- 9 -</p><p> 3.1.6 實際塔板數(shù)計算- 10 -</p><p> 3.2 塔徑計算- 10 -</p><p> 3.2.1 平均分子質(zhì)量計算- 10 -</p><p> 3.2.2 平均密度計算- 10 -</p>
8、<p> 3.2.3 液相表面張力計算- 12 -</p><p> 3.2.4 塔徑計算- 13 -</p><p> 3.3 塔截面積- 15 -</p><p> 3.4 精餾塔有效高度計算- 15 -</p><p> 3.5 精餾塔熱量衡算- 16 -</p><p> 3.
9、5.1 塔頂冷凝器的熱量衡算- 16 -</p><p> 3.5.1.1 比熱容及汽化熱的計算- 16 -</p><p> 3.5.1.2 基準態(tài)的選擇- 17 -</p><p> 3.5.1.3 各股物料熱量計算- 18 -</p><p> 第四章 板主要工藝尺寸計算- 19 -</p><p&
10、gt; 4.1 溢流裝置計算- 19 -</p><p> 4.1.1 堰長- 19 -</p><p> 4.1.2 溢流堰高度- 19 -</p><p> 4.1.3降液管寬度Wd和截面積Af- 19 -</p><p> 4.1.4 降液管底隙高度h0- 20 -</p><p> 4.2
11、 塔板布置- 20 -</p><p> 4.2.1 塔板的分塊- 20 -</p><p> 4.2.2 邊緣寬度的確定- 20 -</p><p> 4.2.3 開孔區(qū)面積的計算- 20 -</p><p> 4.2.4 篩孔板n與開孔率ψ- 21 -</p><p> 4.3流體力學驗算-
12、21 -</p><p> 4.3.1 塔板壓降- 21 -</p><p> 4.3.1.1干板壓降相當?shù)囊褐叨? 21 -</p><p> 4.3.1.2 氣流穿過板上液層壓降相當液柱高度- 22 -</p><p> 4.3.1.3 克服液面表面張力壓降相當液柱- 22 -</p><p>
13、 4.3.2 液泛- 23 -</p><p> 4.3.3 液沫夾帶的驗算- 24 -</p><p> 4.3.4 漏液- 24 -</p><p> 4.3.5 塔板負荷性能圖- 25 -</p><p> 4.3.5.1 漏液線方程- 25 -</p><p> 4.3.5.2 液沫夾帶線
14、- 26 -</p><p> 4.3.5.3 液相負荷下限線- 27 -</p><p> 4.3.5.4 液相負荷上限線- 27 -</p><p> 4.3.5.5 液泛線- 28 -</p><p> 4.3.5.6 負荷性能圖- 30 -</p><p> 第五章 管徑設計- 32 -&l
15、t;/p><p> 第六章 塔的附屬設備設計- 34 -</p><p> 6.1冷凝器的選擇- 34 -</p><p> 6.2再沸器的選擇- 34 -</p><p> 第七章 設計篩板的主要結(jié)果匯總表- 35 -</p><p> 結(jié)束語- 38 -</p><p>
16、; 參考文獻- 39 -</p><p> 化工原理課程設計教師評分表- 40 -</p><p><b> 摘要</b></p><p> 在本設計中我們使用篩板塔,篩板塔的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低。合理的設計和適當?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性,而且效率高。采用篩板可解決堵塞問題,適當控制漏液。</p><
17、;p> 本設計從課程設計的一般原理、要求、內(nèi)容和步驟,選擇典型的單元操作,主要關于篩板精餾塔的設計內(nèi)容:</p><p> 從物料守恒,熱量守恒方面進行計算;了解并掌握塔的基本構(gòu)造,及其關于塔的主要計算,設計出符合條件的塔;</p><p> 連接塔的各種管道大小不一,需要根據(jù)數(shù)據(jù)算出各個管道,并通過查標準管道表選出符合條件的管道;</p><p>
18、在設計過程中,涉及很多物理量參數(shù),通過查資料得出各個相關的數(shù),利用插值法算出要求的。</p><p> 通過本設計,主要是增強學生對塔的熟練程度,提高學生的綜合能力,以便適應實際生產(chǎn)能力。</p><p> 關鍵詞:篩板塔;操作彈性;物料守恒;熱量守恒</p><p><b> 前言</b></p><p> 蒸
19、餾塔有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。 蒸氣由塔底進入。蒸發(fā)出的氣相與下降液進行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向氣相中轉(zhuǎn)移,氣相中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移,氣相愈接近塔頂,其易揮發(fā)組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發(fā)組分則愈富集,從而達到組分分離的目的。</p><p> 蒸餾裝置包括精餾塔、原料預熱器、蒸餾釜(再沸
20、器)、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設備。蒸餾過程按操作方式的不同,分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾兩種流程。連續(xù)蒸餾具有生產(chǎn)能力大,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。</p><p> 蒸餾過程根據(jù)操作壓力的不同,可分為常壓、減壓和加壓蒸餾。本設計中,由于物料乙醇、正丙醇都是易揮發(fā)有機物,所以常壓操作,塔頂蒸汽壓力為大氣壓,全塔的壓力降很小。</p><p> 由任務書給定,進料熱狀況為泡點進料,加熱方式
21、采用間接蒸氣加熱,設置再沸器。塔底設冷凝回流裝置。</p><p> 通過物料守恒、熱量守恒,計算設計要求的主要數(shù)據(jù),以便選擇符合要求的管道、板塊以及塔的各種設備。</p><p><b> 精餾塔物料衡算</b></p><p><b> 2.1 物料衡算</b></p><p> 已知數(shù)
22、據(jù):乙醇的摩爾質(zhì)量MA=46kg/kmol,</p><p> 正丙醇摩爾質(zhì)量MB=60kg/kmol</p><p> Xf=0.25 XD=0.98 XW=0.05</p><p> 原料處理量 kmol/h=0.028 kmol/s</p><p><b> 總物料流量衡算</b></p&g
23、t;<p> 塔底物料流量衡算:易揮發(fā)組分物料衡算:F×XF=D×XD+WXW </p><p> 解得:D=47.778 kmol/</p><p> W=52.222 kmol/</p><p><b> 2.2摩爾衡算
24、</b></p><p> 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的流量和平均摩爾質(zhì)量</p><p> =53.45 kg/kmol</p><p> =46.87 kg/kmol</p><p> =59.47 kg/kmol</p><p> 第三章 塔體主要工藝尺寸</p><p>
25、; 3.1 塔板數(shù)的確定</p><p> 3.1.1 塔板溫度計算</p><p> 表-1:乙醇—丙醇平衡數(shù)據(jù)</p><p> 利用插值法:設進料溫度為,塔頂溫度為,塔釜溫度</p><p><b> : ℃</b></p><p><b> : ℃</b&g
26、t;</p><p><b> : ℃</b></p><p> 精餾段的平均溫度:℃</p><p> 提留段的平均溫度:℃</p><p><b> 汽相組成:</b></p><p><b> 塔頂?shù)钠嘟M成: </b></p&g
27、t;<p><b> ℃ : </b></p><p> 塔釜的汽相組成: </p><p><b> ℃ : </b></p><p><b> 進料的汽相組成:</b></p><p> 精餾段平均液相組成:</p><p
28、><b> 平均汽相組成: </b></p><p> 液相平均分子質(zhì)量:kg/kmol</p><p> 汽相平均分子質(zhì)量: kg/kmol</p><p> 提餾段平均液相組成: </p><p><b> 平均汽相組成: </b></p><p>
29、; 液相平均分子質(zhì)量: kg/kmol</p><p> 汽相平均分子質(zhì)量 kg/kmol </p><p> 溫度-飽和蒸汽壓關系式(安托因方程):</p><p><b> (1)</b></p><p> 表-2:由化工手冊查的A、B、C:</p><p><b&g
30、t; 乙醇:</b></p><p><b> 丙醇:</b></p><p><b> 結(jié)果如下:</b></p><p> 塔頂:℃ kPa kPa</p><p> 塔底:℃ kPa kPa </p><p&g
31、t; 進料板(數(shù)據(jù)取自后文塔板物料衡算結(jié)果):</p><p> ℃ kPa kPa</p><p> 3.1.2 物料相對揮發(fā)度計算</p><p><b> (2)</b></p><p> 根據(jù)上文求出的數(shù)據(jù)可得:</p><p><b> 塔頂:
32、2.13 </b></p><p> 塔底:= 2.02 </p><p><b> 進料板:=2.07</b></p><p> 平均相對揮發(fā)度: =2</p><p> 3.1.3 回流比計算</p><p> 最小回流比
33、 (3) </p><p> q線方程:采用飽和液體進料時q=0.96,故q線方程為:</p><p><b> (4) </b></p><p><b> 相平衡方程:</b></p><p><b> (5)</b></p><p>
34、; ?。?),(5)聯(lián)立得:=0.514 =0.67</p><p> 代入式(5)可以求得: </p><p> 最小理論板數(shù)=8.595 (6)</p><p><b> 作圖求R:</b></p><p><b> 作圖得:</b></p>
35、<p> 由圖可知:拐點靠近1.5,所以R=1.5=2.32最合適。</p><p> 3.1.4 塔板物料衡算</p><p><b> 精餾段操作線方程:</b></p><p><b> ,代入數(shù)據(jù)得:</b></p><p><b> 提餾段操作線方程:&l
36、t;/b></p><p> ,(), (7)</p><p><b> 代入數(shù)據(jù)得:</b></p><p> 相平衡方程: (8)</p><p
37、><b> 逐板法:</b></p><p><b> 物料衡算過程模式:</b></p><p> Yn-1 xn-1</p><p> yn xn</p>
38、<p> yn+1 xn+1</p><p><b> 第一塊板下降液體:</b></p><p><b> 第二塊板上升汽體:</b></p><p><b> 第二塊板下降液體:</b></p>
39、<p><b> 同理可得:</b></p><p> 、、、、、、、、、、、、、、、、</p><p> 所以第10塊板上升的汽體用提留段操作方程計算得,</p><p> 、、、、、、、、、、、、、<</p><p> 所需總理論板數(shù)為17塊(包快再沸器),第10塊為進料板,精餾段需9塊。
40、</p><p> 3.1.5 實際塔板數(shù)的計算</p><p> 3.1.5.1 黏度</p><p><b> 表-3:</b></p><p> 查表可得:利用插值法:</p><p><b> ℃</b></p><p><b&
41、gt; 乙醇:</b></p><p><b> 丙醇:</b></p><p><b> ℃</b></p><p><b> 乙醇:</b></p><p><b> 丙醇:</b></p><p><
42、;b> 精餾段的黏度:</b></p><p><b> 提餾段的黏度:</b></p><p> 3.1.5.2總塔板效率</p><p> 普特拉—博伊德公式: (9)</p><p><b> 代入相關數(shù)據(jù)得:&l
43、t;/b></p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 提餾段: </b></p><p> 3.1.6 實際塔板數(shù)計算</p><p><b> 精餾段板數(shù)</b></p><p> 提餾段板數(shù)(不包括釜底再沸
44、器)</p><p> 總板數(shù) (包括塔釜再沸器)</p><p><b> 3.2 塔徑計算</b></p><p><b> ?。?0)</b></p><p> 3.2.1 平均分子質(zhì)量計算</p><p><b> 精餾段:</b><
45、;/p><p> 液相平均分子質(zhì)量:kg/kmol</p><p> 汽相平均分子質(zhì)量: kg/kmol</p><p><b> 提餾段:</b></p><p> 液相平均分子質(zhì)量: kg/kmol</p><p> 汽相平均分子質(zhì)量 kg/kmol</p><p&g
46、t; 3.2.2 平均密度計算</p><p><b> 表-4:</b></p><p><b> 進料板:</b></p><p><b> ℃, </b></p><p> 塔頂: </p><p><b> ℃
47、, </b></p><p><b> 塔釜:</b></p><p><b> ℃, </b></p><p><b> 質(zhì)量分數(shù)的計算:</b></p><p><b> (均為質(zhì)量分數(shù))</b></p><p&
48、gt; 利用公式:(a為質(zhì)量分數(shù)), (11)</p><p> (為平均相對分質(zhì)量)得: (12)</p><p><b> 液相平均密度</b></p><p><b>
49、 汽相平均密度:</b></p><p> 常壓操作,即塔頂氣相絕對壓力p=1atm (絕壓)</p><p> 塔板壓力降: kPa</p><p><b> 理論塔板數(shù):17</b></p><p><b> 進料板位置:</b></p><p>&l
50、t;b> 塔底壓力:kPa</b></p><p> 進料板壓力: kPa</p><p> 精餾段平均壓力: kPa</p><p> 提留段平均壓力:=113.575 kPa</p><p> 3.2.3 液相表面張力計算</p><p><b> 表-5:</b&g
51、t;</p><p><b> 利用插值法:</b></p><p><b> 乙醇的表面張力:</b></p><p><b> ℃,</b></p><p><b> ℃, </b></p><p><b>
52、 ℃, </b></p><p><b> 丙醇的表面張力:</b></p><p><b> ℃,</b></p><p><b> ℃, </b></p><p><b> ℃, </b></p><p>
53、 塔頂: </p><p><b> 進料板:</b></p><p><b> 塔釜: </b></p><p> 精餾段平均表面張力:</p><p> 提餾段平均表面張力:</p><p> 3.2.4 塔徑計算</p>&
54、lt;p><b> Kmol/h</b></p><p><b> Kmol/h</b></p><p> 精餾段氣液體積流率為</p><p><b> 取板間距</b></p><p> 查史密斯關聯(lián)圖有: </p><p>
55、 提餾段氣液體積流率為</p><p><b> 取板間距</b></p><p> 查史密斯關聯(lián)圖有: </p><p><b> 3.3 塔截面積</b></p><p> 3.4 精餾塔有效高度計算</p><p> 塔體總高度利用下式計算:</p
56、><p><b> ?。?3)</b></p><p><b> ⒈塔頂封頭</b></p><p> 本設計采用橢圓形封頭,由公稱直徑1400㎜,查化工原理課程設計附錄Ⅱ得曲面高度=350㎜,直邊高度=40㎜,內(nèi)表面積A=2.3005,容積V=0.4202 ,封頭高度㎜。</p><p><
57、b> ?、菜斂臻g</b></p><p> 設計中取塔頂間距,需要安裝除沫器,所以選塔頂間距1.2m。</p><p><b> ?、乘卓臻g</b></p><p> 塔頂空間高度是指從塔底最下一層塔板到塔底封頭的底邊處的距離,取釜液停留時間為5min,取塔底釜液面至最下一層塔板之間距離為1.5m,則</p>
58、;<p> ⒋㎜的板式塔,為安裝檢驗的需要,一般每隔6~8塊塔板設一人孔,本塔中共有35塊,需設置4個人孔,每個直徑為450㎜,再設計人孔處板間距。</p><p><b> ?、颠M料處板間距</b></p><p> 考慮在進口處安裝防沖設施,取進料板處板間距。</p><p><b> ?、度棺?lt;/b>
59、;</p><p> 塔底常用裙座支撐,本設計采用圓筒形裙座。由于裙座內(nèi)徑>800mm,故裙座壁厚取16mm。</p><p><b> 基礎環(huán)內(nèi)徑:</b></p><p><b> 基礎環(huán)外徑:</b></p><p><b> 圓整后:</b></p&
60、gt;<p> 考慮到再沸器,取裙座高:</p><p><b> 塔體總高度:</b></p><p> =(35-1-4-1)×0.4+1×0.8+4×0.6+1.2+1.67+0.39+2.4</p><p><b> =20.46m</b></p>
61、<p> 3.5 精餾塔熱量衡算</p><p> 3.5.1 塔頂冷凝器的熱量衡算</p><p> 3.5.1.1 比熱容及汽化熱的計算</p><p><b> 表—6: </b></p><p> 塔頂溫度下的比熱容:</p><p><b> ℃<
62、/b></p><p> ?、?進料溫度下的比熱容:</p><p><b> ℃</b></p><p> ?、?塔底溫度下的比熱容:</p><p><b> ℃</b></p><p> ?、?他低溫度下的汽化潛熱</p><p>
63、3.5.1.2 基準態(tài)的選擇</p><p> 上文中已經(jīng)求出塔頂蒸汽溫度℃,該溫度也為回流液和餾出液的溫度。同時,操作壓力為101.325kPa。</p><p> 以塔頂操作狀態(tài)為熱量衡算基準態(tài),則</p><p><b> = QD=0</b></p><p> 3.5.1.3 各股物料熱量計算</
64、p><p> ①0℃時塔頂上升的熱量,塔頂以0℃為基準</p><p><b> ②回流液的熱量</b></p><p><b> ℃ </b></p><p><b> ?、鬯旔s出液的熱量</b></p><p><b> ④進料的熱
65、量</b></p><p><b> ⑤塔底殘液的熱量</b></p><p><b> ?、蘩淠飨牡哪芰?lt;/b></p><p> ⑦再沸器提供的能量 塔釜熱損失為10%</p><p> 再沸器的實際熱負荷:</p><p> 得:=56693
66、77 </p><p> 第四章 板主要工藝尺寸計算</p><p> 4.1 溢流裝置計算</p><p> 因塔徑D=1.4m,可選單溢流的弓形降也管,采用凹形受液盤</p><p><b> 4.1.1 堰長</b></p><p> 取=0.66D=0.924m</p>
67、;<p> 4.1.2 溢流堰高度</p><p><b> 堰上液層高度</b></p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 提餾段:</b></p><p> 4.1.3降液管寬度Wd和截面積Af</p>&l
68、t;p> 由lW/D=0.66</p><p><b> 查資料,得</b></p><p> Af/AT=0.0722, Wd/D=0.12,4</p><p> 故Af=0.0722AT=0.0722×1.54=0.111 m2 </p><p> Wd=0.124D=0.124×
69、;1.4=0.1736 m </p><p> 依下式驗算液體在降液管中停留時間,即</p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> s</b></p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b>
70、; 故降液管的設計合理</b></p><p> 4.1.4 降液管底隙高度h0</p><p> 取液體通過降液管底隙的流速m/s,依式:</p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 提餾段:</b></p><p><
71、b> 4.2 塔板布置</b></p><p> 4.2.1 塔板的分塊</p><p> 因D>800mm,故采用分塊式。</p><p> 4.2.2 邊緣寬度的確定</p><p><b> 取</b></p><p> 4.2.3 開孔區(qū)面積的計算<
72、;/p><p> 開孔區(qū)面積Aa按下式計算</p><p> 其中: </p><p> 4.2.4 篩孔板n與開孔率ψ</p><p> 本流程所處理的物系無腐蝕性,可選用δ=3mm碳鋼板,取孔徑=5㎜,?。?lt;/p><p><b> 孔中心距㎜</b></p>
73、;<p><b> 個</b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p> 每層塔板上開孔面積為: </p><p> 精餾段氣體通過篩孔的氣速:</p><p> 提餾段氣體通過篩孔的氣速: </p><p><b> 4.3
74、流體力學驗算</b></p><p> 4.3.1 塔板壓降</p><p> 4.3.1.1干板壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p><b> 依查圖得:</b></p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 提餾段:&
75、lt;/b></p><p> 式中hc——干板壓降,m 液柱;u0——篩孔氣速,m/s;</p><p> 4.3.1.2 氣流穿過板上液層壓降相當液柱高度</p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 由圖查的:</b></p><p&g
76、t; hw——外堰高,m;</p><p> how——堰上液流高度,m;</p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b> 由圖查的:</b></p><p> hw——外堰高,m;</p><p> how——堰上液流高度,m;</p
77、><p> 4.3.1.3 克服液面表面張力壓降相當液柱</p><p><b> 精餾段: </b></p><p><b> 單板壓降</b></p><p><b> 提餾段: </b></p><p><b> 單板壓降</
78、b></p><p><b> 4.3.2 液泛</b></p><p><b> 精餾段:</b></p><p> 為防止降液管液泛的發(fā)生,應使降液管中清液層高度</p><p> 液體通過降液管的壓強降</p><p> 指降液管中清夜層高度</p
79、><p> 為板上清夜層高度,取值為</p><p><b> 為塔板總壓降</b></p><p> 指與液體流過降液管的壓降相當?shù)囊褐叨龋饕薪狄汗艿紫短幍木植孔枇υ斐?。由于塔板上未設置進口堰,可按下式計算:</p><p> 取全開后的壓降為設計壓降,即</p><p> 乙醇與正
80、丙醇屬于不易發(fā)泡物質(zhì),其泡沫層的相對密度取0.5</p><p> 為防止液泛,應保證降液管中泡沫液體的高度不能超過上層塔板的出口堰,即</p><p> 可見,目前的設計數(shù)據(jù)符號要求。</p><p><b> 提餾段:</b></p><p> 為防止降液管液泛的發(fā)生,應使降液管中清液層高度</p>
81、;<p> 液體通過降液管的壓強降</p><p> 指降液管中清夜層高度</p><p> 為板上清夜層高度,取值為</p><p><b> 為塔板總壓降</b></p><p> 指與液體流過降液管的壓降相當?shù)囊褐叨?,主要有降液管底隙處的局部阻力造成。由于塔板上未設置進口堰,可按下式計算:
82、</p><p> 取全開后的壓降為設計壓降,即</p><p> 乙醇與正丙醇屬于不易發(fā)泡物質(zhì),其泡沫層的相對密度取0.5</p><p> 為防止液泛,應保證降液管中泡沫液體的高度不能超過上層塔板的出口堰,即</p><p> 可見,目前的設計數(shù)據(jù)符號要求。</p><p> 4.3.3 液沫夾帶的驗算&
83、lt;/p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b> 4.3.4 漏液</b></p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 穩(wěn)
84、定系數(shù)</b></p><p> 符合K> 1.5 ~ 2.0,故在本系統(tǒng)中無明顯漏液現(xiàn)象。</p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b> 穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p> 符合K> 1.5 ~ 2.0,故在本系統(tǒng)中無明顯漏液現(xiàn)象</p
85、><p> 4.3.5 塔板負荷性能圖</p><p> 4.3.5.1 漏液線方程</p><p><b> 精餾段:</b></p><p> 由代入漏液點氣速式:</p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b>
86、; 所以,</b></p><p> 在設計范圍內(nèi),任取幾個Ls值,依上式計算出Vs值,計算結(jié)果列于表11-1。</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 </p><p> (m3/s) 0.594 0.618 0.6411 0.6600<
87、;/p><p> 由代入漏液點氣速式:</p><p><b> 所以,</b></p><p> 在設計范圍內(nèi),任取幾個Ls值,依上式計算出Vs值,計算結(jié)果列于表11-1。</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 </p>
88、<p> (m3/s) 0.509 0.544 0.567 0.585 </p><p> 4.3.5.2 液沫夾帶線</p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 由 整理得到</b></p><p><b>
89、 液沫夾帶線方程: </b></p><p> 取部分數(shù)據(jù)作出、關聯(lián)表:</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 </p><p> (m3/s) 4.62 2.64 2.45 2.33 2.22 </p><p><
90、;b> 提餾段:</b></p><p><b> 由 整理得到</b></p><p><b> 液沫夾帶線方程: </b></p><p> 取部分數(shù)據(jù)作出、關聯(lián)表:</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.
91、0045 </p><p> (m3/s) 4.62 2.99 2.81 2.67 </p><p> 4.3.5.3 液相負荷下限線</p><p><b> 精餾段與提餾段:</b></p><p> 對于平直堰,堰上液層高度為0.006m作為最小液體負荷標準<
92、/p><p> 取E 為1,可得液相負荷下限線:</p><p> 4.3.5.4 液相負荷上限線</p><p><b> 精餾段與提餾段:</b></p><p> 以作為液體在降液管中停留時間的下限</p><p> 則通過式: 可得液相負荷上限線為:</p><p
93、> 4.3.5.5 液泛線</p><p><b> 精餾段:</b></p><p><b> 令</b></p><p><b> 由</b></p><p> 聯(lián)立,忽略與,與,與的關系式代入,整理得</p><p><b&g
94、t; 式中</b></p><p> 將有關數(shù)據(jù)代入求得:</p><p> 在設計范圍內(nèi),取部分,求出相應的,列表如下:</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 </p><p> (m3/s) 1.57 1.50
95、 1.45 1.4</p><p><b> 提餾段:</b></p><p><b> 令</b></p><p><b> 由</b></p><p> 聯(lián)立,忽略與,與,與的關系式代入,整理得</p><p><b>
96、式中</b></p><p> 將有關數(shù)據(jù)代入求得:</p><p> 在設計范圍內(nèi),取部分,求出相應的,列表如下:</p><p> (m3/s) 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 </p><p> (m3/s) 1.43 1.35 1.
97、31 1.26</p><p> 4.3.5.6 負荷性能圖</p><p> 根據(jù)以上各線方程,可作出篩板塔的負荷性能圖:</p><p><b> 由圖可知:</b></p><p><b> 由圖可知:</b></p><p><b> 第五章
98、 管徑設計</b></p><p><b> 回流管的直徑DR</b></p><p> 利用直管回流,本設計取</p><p><b> 所以有</b></p><p> 選型如表12-2所示:</p><p> 表12-2 回流管規(guī)格</p&g
99、t;<p> 名稱 接管公稱直徑Dg(mm) 接管外徑×厚度</p><p> 規(guī)格 32 </p><p><b> 進料管的直徑DF</b></p><p> 本設計采用泵輸送料液,料液速度可取,本設計取</p><
100、;p> 選型如表12-3所示:</p><p> 名稱 接管公稱直徑Dg(mm) 接管外徑×厚度</p><p> 規(guī)格 40 </p><p><b> </b></p><p> 塔底出料管的直徑DW&l
101、t;/p><p><b> 采用直管出氣,取</b></p><p> 選型如表12-4所示:</p><p> 名稱 接管公稱直徑(mm) 接管外徑×厚度</p><p> 規(guī)格 40 </p><p>
102、<b> 塔頂蒸汽出料管</b></p><p><b> 采用直管出氣 ,取</b></p><p><b> 所以有</b></p><p> 選型如表12-2所示:</p><p> 表12-2 回流管規(guī)格</p><p> 名稱
103、 接管公稱直徑(mm) 接管外徑×厚度</p><p> 規(guī)格 250 </p><p><b> 塔底蒸汽出料管</b></p><p><b> 采用直管出氣 ,取</b></p><p><b>
104、所以有</b></p><p> 選型如表12-2所示:</p><p> 表12-2 回流管規(guī)格</p><p> 名稱 接管公稱直徑(mm) 接管外徑×厚度</p><p> 規(guī)格 250 </p><p>
105、 第六章 塔的附屬設備設計</p><p><b> 6.1冷凝器的選擇</b></p><p> 本設計取K=700kmol/( ℃)=2926kJ/( ℃)</p><p> 出料溫度78.66℃(飽和氣)78.66℃(飽和液)</p><p> 冷卻水 20℃35℃ </p><
106、p><b> 逆流操作℃,℃</b></p><p><b> ℃</b></p><p> 根據(jù)全塔熱量衡算得: =5356879 KJ/h</p><p> 傳熱面積 A==36.4㎡</p><p> 取安全系數(shù)1.04,則</p><p> 選擇:B
107、ES 400-1.6-38.-6/19 6Ⅱ浮頭式換熱器。</p><p><b> 6.2再沸器的選擇</b></p><p> 選用120℃飽和水蒸汽,總傳熱系數(shù)取</p><p> K=2926kJ/( ℃)</p><p> 料液 95.85℃100℃</p><p&
108、gt; 水蒸汽溫度 120℃120℃</p><p> 逆流操作℃,℃ 則:</p><p> 根據(jù)全塔熱量衡算得:KJ/h ;傳熱面積:A= =92.69㎡</p><p> 取安全系數(shù)1.04,則A= </p><p> 選擇:BES 600-1.6-108-6/19 4Ⅱ浮頭式換熱器。</p><
109、p> 第七章 設計篩板的主要結(jié)果匯總表 </p><p><b> 結(jié)束語</b></p><p> 本設計符合化工條件的各項要求。</p><p> 通過設計篩板精餾塔,深刻的了解了塔的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu),板塊的設計,管道的計算和選取,再沸器和冷凝器的選擇。</p><p> 在設計過程中,了解了與設計
110、相關的各個物理參數(shù),并掌握了其計算方法。物料衡算、熱量衡算的熟練掌握。其中的各個物理量的精度要求、規(guī)格的選取,也是一門知識。</p><p> 在此,我感謝學校的培養(yǎng),感謝老師的細心教導,感謝同學的幫助。</p><p><b> 參考文獻</b></p><p> ?。?)涂偉萍,陳佩珍,陳達芳,《化工過程及設備設計》,北京,化學工業(yè)出版
111、社,1999年</p><p> ?。?)化工設備設計手冊編寫組,《材料與零部件》(上)上海:上海人民出版社,1973</p><p> ?。?)劉光啟,馬連湘,劉杰,《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊(有機卷)》,北京,化學工業(yè)出版社,2000(4)《化工手冊》,濟南,山東科學技術出版社,1984</p><p> ?。?) 化工設備設計全書編輯委員會路秀林、王者相等編,《塔
112、設備》,北京,化學工業(yè)出版社.2004</p><p> ?。?)崔鴻斌,《AtuoCAD2007中文版使用教程》,北京,人民郵電出版社,2006年</p><p> ?。?)陳常貴,柴誠敬,姚玉英,《化工原理》(下冊),天津,天津大學出版社,2002年</p><p> ?。?)唐倫成,《化工原理課程設計簡明教程》,哈爾濱,哈爾濱工程大學出版社,2005年<
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 課程設計---乙醇—丙醇二元物系篩板精餾塔的設計
- 乙醇丙醇篩板精餾塔課程設計文檔
- 篩板精餾塔課程設計-苯---甲苯二元物系浮閥精餾塔設計
- 化工原理課程設計--苯----甲苯二元物系篩板精餾塔設計
- 化工化工原理課程設計--乙醇-丙醇篩板精餾塔設計
- 課程設計--- 丙酮-水二元篩板精餾塔設計
- 化工原理課程設計--分離乙醇-正丙醇二元物系浮閥式精餾塔的設計
- 化工原理課程設計---分離乙醇—正丙醇二元物系浮閥式精餾塔的設計
- 化工原理課程設計--苯——甲苯二元物系篩板式精餾塔的設計
- 化工原理課程設計--乙醇-丙醇連續(xù)篩板式精餾塔的設計
- 化工課程設計----分離甲醇-丙醇二元物系浮閥式精餾塔的設計
- 化工原理課程設計--乙醇-丙醇連續(xù)篩板式精餾塔的設計
- 化工原理課程設計--苯—甲苯二元物系篩板式精餾塔的工藝設計
- 乙醇—水二元物料板式精餾塔課程設計
- 化工原理課程設計--苯—甲苯二元物系篩板式精餾塔的工藝設計
- 化工原理課程設計--甲醇-水二元篩板精餾塔課程設計
- 化工原理課程設計---甲醇-水二元篩板精餾塔課程設計
- 化工原理課程設計--甲醇-水二元篩板精餾塔課程設計
- 化工原理課程設計--甲醇-水二元篩板精餾塔設計
- 化工原理課程設計--乙醇-水二元物系浮閥式精餾塔的設計
評論
0/150
提交評論