【正文】 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 題目 甲醇 水二元篩板精餾塔的設(shè)計 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 II 題目 甲醇 — 水二元篩板精餾塔的 設(shè)計 設(shè)計條件：常壓 P=1atm（絕壓） 處理量： 70kmol/h 進(jìn)料組成 餾出液組成 釜液組成 （以上均為摩爾分率） 加料熱狀況 q= 塔頂全凝器 泡點回流 回流比 R=(— )Rmin 單板壓降 ≤ 設(shè)計任務(wù)： 1． 完成該精餾塔的工藝設(shè)計（包括物料衡算、熱量衡算、篩板塔的設(shè)計計算）。 2． 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）。 3． 寫出該精餾塔的設(shè)計說明書，包括設(shè)計結(jié)果匯總和設(shè)計評價。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 III 目錄 目錄 .............................................. III 摘要 ................................................ V 第一章緒論 ......................................... VI 篩板塔的特點 .................................... VI 設(shè)計思路 ........................................ VI 第二章精餾塔的工藝設(shè)計 .............. 錯誤 !未定義書簽。 產(chǎn)品濃度的計算 ................... 錯誤 !未定義書簽。 平均相對揮發(fā)度的計算 ............. 錯誤 !未定義書簽。 最小回流比的計算和適宜回流比的 確定 錯誤 !未定義書簽。 物料衡算 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 精餾段和提餾段操作線方程 ......... 錯誤 !未定義書簽。 逐板法確定理論板數(shù)及進(jìn)料位置 ..... 錯誤 !未定義書簽。 實際塔板數(shù)及實際加料位置和全塔效率 錯誤 !未定義書簽。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 IV 第三章精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算 ... 錯誤 !未定義書簽。 物性計算 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 精餾塔主要工藝尺寸的計算 ......... 錯誤 !未定義書簽。 精餾塔的流體力學(xué)驗算 ............. 錯誤 !未定義書簽。 塔板負(fù)荷性能圖 ................... 錯誤 !未定義書簽。 塔的接管 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 第四章熱量衡算 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 比熱容及汽化熱的計算 ............. 錯誤 !未定義書簽。 熱量衡算 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)果匯總表 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)束語 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ............................ 錯誤 !未定義書簽。 主要符合說明 ........................ 錯誤 !未 定義書簽。 教師評分表 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 V 摘要 在這次課程設(shè)計任務(wù)中，我們應(yīng)用了化工原理精餾知識對甲醇 水二元篩板精餾塔進(jìn)行了設(shè)計，使我們對課本知識進(jìn)行了更深一步的認(rèn)識，并且對實際操作有了一定的了解。 本次設(shè)計的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計針對二 元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較為完整的精餾設(shè)計過程。經(jīng)計算，回流比 R=，實際塔板為 18，其中精餾段 7 塊，提餾段 11 塊，最終計算塔高為 ，篩孔數(shù) 1580 個，精餾段操作彈性 ，提餾段操作彈性 ，符合要求。 關(guān)鍵詞：甲醇；水；實際塔板數(shù)；回流比；操作彈性；精餾段；提餾段。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 第一章緒論 篩板塔板簡稱篩板，結(jié)構(gòu)持點為塔板上開有許多均勻的小孔。根據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑篩板 (孔徑為 3— 8mm)和大孔徑篩板 (孔徑為 10— 25mm)兩類。工業(yè)應(yīng)用小以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場合 (如分離粘度大、易結(jié)焦的物系 )。 篩板的優(yōu)點足結(jié)構(gòu)簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦、粘度大的物料。 應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降．故過去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。近年來，由于設(shè)計和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。在確保精確設(shè)計和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計 中可大膽選用 。 ↓ ↓ ↓ 全塔物料衡算 求理論塔板數(shù) 篩板塔的設(shè)計 流體力學(xué)性能 校正 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 VII ↓ ↓ ↓ ↓ 氣液相負(fù)荷計算 畫出負(fù)荷性能圖 塔附屬設(shè)備計算 全塔熱量衡算 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 1 第二章 工藝計算 全塔物料衡算 原料摩爾分?jǐn)?shù)的計算 設(shè) F、 D、 W 分別為進(jìn)料、溜出液和釜液的摩爾流量； Fx 、 Dx 、 Wx 分別為進(jìn)料、溜出液和釜液中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)； 已知： hkmolF /70? 、 ?Fx 、 ?Dx 、 ?Wx 、 1?q ，由物料衡算式： 總物料： WDF ?? ① 易揮發(fā)組分： WDF xWxDxF ????? ② 聯(lián)立①②，可計算出餾出液和釜液的摩爾流量分別為 hk m o lxx xxFW WD FD / ????????? hk m o lWFD / ????? 溫度的確定 表 21 利用常壓下甲醇 水平衡數(shù)據(jù) [1] x 0 y 0 t/℃ 100 x y t/℃ 根據(jù)甲醇 水相平衡數(shù)據(jù)表，用數(shù)值插值 法確定塔頂溫度 Dt 、 進(jìn)料溫度 Ft 、塔釜溫度 Wt 。 塔頂溫度： CttDD ? 0 0 ??????? 進(jìn)料溫度： CttFF ? ??????? 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計 2 塔釜溫度： CttWW ? 0 1 0 0 0 0 ??????? 根據(jù)溫度 飽和蒸氣壓關(guān)系式（安托因方程） tp A ??? 5 0 3 9 0 8 5 8 02 0 7 0 tp B ??? 3 0 5 3 6 8 71 1 5 6 0 可計算出 A（乙醇） 、 B（丙醇）組分分別在塔頂、進(jìn)料板、塔釜時的分壓。 計算結(jié)果如下： 塔頂： CtD ?? kpapA ? kpapB ? 進(jìn)料板： CtF ?? kpapA ? kpapB ? 塔釜： CtW ?? kpapA ? kpapB ? 相對揮發(fā)度的計算 將該體系視為理想體系，根據(jù)拉烏爾定律，有 00// BA