年處理量8萬噸丙酮浮閥餾塔的設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-文庫吧
2025-06-13 19:35 本頁面
【正文】 從塔頂引入下降液?？芍瑔斡芯s塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作。丙酮—水的混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底的再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過程。操作時(shí)，連續(xù)的從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品，部分液體氣化，產(chǎn)生上升蒸汽，一次通過各層塔板。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中被冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液，其余部分經(jīng)冷凝器冷凝后送出作為塔頂產(chǎn)品，經(jīng)冷凝器冷卻后送入貯槽。塔釜采用直接蒸汽和再沸器共熱。塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。經(jīng)綜合考慮，且本著低成本高效率的原則，本設(shè)計(jì)采用的浮閥是F1型重閥。考慮到本設(shè)計(jì)的塔徑將會(huì)大于，所以再沸器選用釜式（罐式）再沸器。由于本設(shè)計(jì)的條件為常壓下，且塔處理量也不小，所以選用強(qiáng)制循環(huán)式冷凝器 。為了省略間接加熱設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用直接蒸汽加熱的方法，且采用泡點(diǎn)進(jìn)料。 精餾裝置流程圖說明 精餾裝置流程圖如附圖1所示，原料液先貯存在V101原料貯存罐中，再利用P101原料泵輸送進(jìn)入E101原料預(yù)熱器中預(yù)熱，預(yù)熱后達(dá)到泡點(diǎn)溫度的原料液從塔中下部的進(jìn)料板連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)，沿塔向下流到蒸餾釜。釜中液體被加熱而部分汽化，蒸氣沿塔向上流動(dòng)，到達(dá)塔頂E103全凝器，冷凝為液體，再輸入A106分配器，一部分回流流入塔頂，其余的作為塔頂產(chǎn)品（餾出液)送入E105冷卻器中冷卻，再送入V103產(chǎn)品貯存罐中。釜底得到的釜液送入E104冷卻器中冷卻后再輸入V102釜底貯存罐中。本設(shè)計(jì)是采用的直接真氣加熱法，將低壓蒸氣LW直接通入精餾塔中加熱塔內(nèi)物質(zhì)。 3 工藝參數(shù)的確定 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的查取及估算 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)水的摩爾質(zhì)量： 丙酮的摩爾質(zhì)量： 平均摩爾質(zhì)量 物料計(jì)算 原料液處理量： 操作溫度的計(jì)算根據(jù)化工原理附錄丙酮－水溶液的汽液相平衡數(shù)據(jù)，制圖有:x 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% x 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)%t 溫度圖 丙酮水溶液的汽液相平衡圖(液相)根據(jù)圖 讀取數(shù)據(jù)有： 精餾段平均溫度： 提餾段平均溫度： 塔平均溫度： 平均密度的計(jì)算已知: 混合液密度： :質(zhì)量分率 混合氣體密度： :為平均相對(duì)分子質(zhì)量精餾段： 液相組成: , 汽相組成: , 所以： 提餾段： 液相組成: , 汽相組成: , 所以： 求在與下的丙酮和水的密度: : ， : ， 精餾段：液相密度： , 解得：汽相密度： 提餾段：液相密度： , 解得： 汽相密度： 平均表面張力的計(jì)算液相平均表面張力依下式計(jì)算，即： 精餾段：由前面計(jì)算有：,此時(shí)查物系數(shù)據(jù)表可知： ， 提餾段：由前面計(jì)算有：,此時(shí)查物系數(shù)據(jù)表可知： ， 水和丙酮平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算查化工工程手冊有：兩組分正常沸點(diǎn)溫度： 根據(jù)公式： 得: R的估算 根據(jù)丙酮－水氣液平衡表，作圖:Y汽相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% X 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% 圖 R的估算圖 求最小回流比Rmin和操作回流比 因?yàn)楸锵档那€是不正常的平衡曲線,所以最小回流比的求法是由點(diǎn)D(,) 即：D(,），向平衡線作切線，再由切線的斜率或截距求， 作圖可知 b= b== Rmin = 由工藝條件決定 R=故取操作回流比 R= 物料及熱量衡算 塔頂冷凝器的熱量衡算 目的：對(duì)塔頂冷凝器進(jìn)行熱量衡算以確定冷卻水的用量。 熱
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