【正文】 ........................................................................................................................... 16 板基本結(jié)構(gòu)的選擇 ...................................................................................................................... 16 篩孔數(shù) n ....................................................................................................................................... 16 ............................................................................................. 17 氣體通過(guò)塔板的壓強(qiáng)降 : ph ,m液柱 .................................................................................. 17 課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 23 頁(yè) 降液管內(nèi)液體高度 (液泛 or 淹塔 ).......................................................................................... 19 霧沫夾帶 ...................................................................................................................................... 20 漏液點(diǎn)氣速 uOW ........................................................................................................................... 20 八 .篩板塔的輔助設(shè)備 ............................................................................................... 21 .................................................................................................................................................. 21 .................................................................................................................................................. 22 .............................................................................................................................................. 22 八 .設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) ................................................................................................................ 22 九 .參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 23 課程設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 23 頁(yè) 一． 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 原料：乙醇 ~水溶液，年產(chǎn)量 48000 噸 乙醇含量： 33%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，原料液溫度： 42℃ 設(shè)計(jì)要求：塔頂?shù)囊掖己坎恍∮?90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 塔底的乙醇含量不大于 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 乙醇 水相圖： 0 .0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 .00 .00 .20 .40 .60 .81 .0YX 二． 概述 乙醇 是很常見(jiàn)的一種化工產(chǎn)品，它有著廣泛的 用途，主要有： 消毒劑 ，藥物使用， 飲料 ， 基本有機(jī)化工原料 （ 乙醇可用來(lái)制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取、染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料 ）， 汽車燃料 （ 乙醇可以調(diào)入汽油，作為車用燃料 ）， 稀釋劑 ， 有機(jī)溶劑 ， 涂料溶劑 等?，F(xiàn)在研究的直接醇類燃料電池也將會(huì)將乙醇的使用量大大提高。 長(zhǎng)期以來(lái)，乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，但是由于乙醇 ~水體系有共沸現(xiàn)象，普通課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 23 頁(yè) 的精餾對(duì)于得到高純度的乙醇來(lái)說(shuō)產(chǎn)量不好。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進(jìn)乙醇 `水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。 塔設(shè)備是最常采用的精餾裝置，無(wú)論是填料塔還是板式塔都在化工生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣 泛的應(yīng)用，在此我們作板式塔的設(shè)計(jì)以熟悉單元操作設(shè)備的設(shè)計(jì)流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)是非常必要的。 三． 設(shè)計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)依據(jù)于教科書(shū)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)所提出的題目進(jìn)行分析并做出理論計(jì)算。 四． 技術(shù)來(lái)源 目前，精餾塔的設(shè)計(jì)方法以嚴(yán)格計(jì)算為主，也有一些簡(jiǎn)化的模型，但是嚴(yán)格計(jì)算法對(duì)于連續(xù)精餾塔是最常采用的，我們此次所做的計(jì)算也采用嚴(yán)格計(jì)算法。 五． 操作條件的 計(jì)算 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，若按年工作日 300 天，每天開(kāi)動(dòng)設(shè)備 24 小時(shí)計(jì)算，產(chǎn)品流量為 6667 /kg h ，由于產(chǎn)品粘度較小，流 量較大，為減少造價(jià)，降低成本，提高生產(chǎn)效率，因?yàn)樗牟僮鲝椥圆淮?，故采用篩板塔。 課程設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 23 頁(yè) 操作壓力 由于乙醇 ~水體系對(duì)溫度的依賴性不強(qiáng)，常壓下為液態(tài)，為降低塔的操作費(fèi)用，操作壓力選為常壓 其中塔頂壓力為 10 Pa? 塔底壓力 5[ 132 5 10 ( 265 ~ 530 ) ]N P a?? 進(jìn)料狀態(tài) 為了計(jì)算和操作的方便本次設(shè)計(jì)中采取泡點(diǎn)進(jìn)料（ q=1）。 加熱方式 在乙醇 ~水體系中，乙醇是輕組分，水由塔底排出，且水的比熱較大，可采用直接水蒸氣加熱。本設(shè)計(jì) 采用直接水蒸氣加熱，即在塔底安裝一個(gè)鼓泡管，可省去一個(gè)再沸器，降低了設(shè)備的成本，并且不影響分離效率。 熱能利用 精餾過(guò)程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。因此熱效率較低，通常進(jìn)入再沸器的能量只有 5%左右可以被有效利用。雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大量課程設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 23 頁(yè) 熱量，但是由于其位能較低，不可能直接用作為塔底的熱源。為此，我們擬采用塔釜?dú)堃簩?duì)原料液進(jìn)行加熱。 物料衡算 Xf= Xd= Xw= 以年工作日為 300 天，每天開(kāi)車 24小時(shí)計(jì)，進(jìn)料量為： 34 8 0 0 0 1 0 2 9 5 .9 7 0 1 /3 0 0 2 4 2 2 .5 2 4 8F k m o l h????? 由全塔的物料衡算方程可寫(xiě)出： 0V F D W? ? ? 0 0y? (蒸汽 ) 6 1 .2 8 2 9 /D km ol h? 00 f D WV y F x D x W x? ? ? 5 4 1 .1 0 1 5 /W km ol h? 39。W L L qF RD qF?