【正文】 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 題目 甲醇 水二元篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) II 題目 甲醇 — 水二元篩板精餾塔的 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)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(diǎn)回流 回流比 R=(— )Rmin 單板壓降 ≤ 設(shè)計(jì)任務(wù)： 1． 完成該精餾塔的工藝設(shè)計(jì)（包括物料衡算、熱量衡算、篩板塔的設(shè)計(jì)計(jì)算）。 2． 畫(huà)出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（ 2 號(hào)圖紙）、精餾塔工藝條件圖（ 2號(hào)圖紙）。 3． 寫(xiě)出該精餾塔的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括設(shè)計(jì)結(jié)果匯總和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) III 目錄 目錄 .............................................. III 摘要 ................................................ V 第一章緒論 ......................................... VI 篩板塔的特點(diǎn) .................................... VI 設(shè)計(jì)思路 ........................................ VI 第二章精餾塔的工藝設(shè)計(jì) .............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 產(chǎn)品濃度的計(jì)算 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 最小回流比的計(jì)算和適宜回流比的 確定 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 物料衡算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 精餾段和提餾段操作線方程 ......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 逐板法確定理論板數(shù)及進(jìn)料位置 ..... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 實(shí)際塔板數(shù)及實(shí)際加料位置和全塔效率 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) IV 第三章精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 物性計(jì)算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 精餾塔主要工藝尺寸的計(jì)算 ......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 精餾塔的流體力學(xué)驗(yàn)算 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 塔板負(fù)荷性能圖 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 塔的接管 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第四章熱量衡算 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 比熱容及汽化熱的計(jì)算 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 熱量衡算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 結(jié)果匯總表 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 結(jié)束語(yǔ) .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主要符合說(shuō)明 ........................ 錯(cuò)誤 !未 定義書(shū)簽。 教師評(píng)分表 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) V 摘要 在這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)中，我們應(yīng)用了化工原理精餾知識(shí)對(duì)甲醇 水二元篩板精餾塔進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使我們對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行了更深一步的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)實(shí)際操作有了一定的了解。 本次設(shè)計(jì)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(jì)針對(duì)二 元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較為完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。經(jīng)計(jì)算，回流比 R=，實(shí)際塔板為 18，其中精餾段 7 塊，提餾段 11 塊，最終計(jì)算塔高為 ，篩孔數(shù) 1580 個(gè)，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(shí)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(jì) 第一章緒論 篩板塔板簡(jiǎn)稱(chēng)篩板，結(jié)構(gòu)持點(diǎn)為塔板上開(kāi)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(lèi)。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(chǎng)合 (如分離粘度大、易結(jié)焦的物系 )。 篩板的優(yōu)點(diǎn)足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)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(diǎn)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(jì)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(guò)去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補(bǔ)了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。在確保精確設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計(jì) 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(jì) 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(jì) VII ↓ ↓ ↓ ↓ 氣液相負(fù)荷計(jì)算 畫(huà)出負(fù)荷性能圖 塔附屬設(shè)備計(jì)算 全塔熱量衡算 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 1 第二章 工藝計(jì)算 全塔物料衡算 原料摩爾分?jǐn)?shù)的計(jì)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(jì)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(jì) 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(jì)算出 A（乙醇） 、 B（丙醇）組分分別在塔頂、進(jìn)料板、塔釜時(shí)的分壓。 計(jì)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(duì)揮發(fā)度的計(jì)算 將該體系視為理想體系，根據(jù)拉烏爾定律，有 00// BA