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課程設計---丙酮-水二元篩板精餾塔設計(已修改)

2025-01-25 18:57 本頁面
 

【正文】 丙酮水二元篩板精餾塔設計 南京工業(yè)大學《化工原理》課程設計設計題目 丙 酮—水 體 系 篩 板 精 餾 塔 的 設 計 學生姓名 班級、學號 指導教師姓名 云志 王昌松 課程設計時間2010年6月14日2010年6月25日 課程設計成績百分制 權重設計說明書、計算書及設計圖紙質(zhì)量,70%獨立工作能力、綜合能力、設計過程表現(xiàn)、設計答辯及回答問題情況,30%設計最終成績(五級分制)指導教師簽字 化學化工學院課程名稱 化工原理課程設計 設計題目 常壓 丙酮—水體系篩板精餾塔的設計 學生姓名 專業(yè) 化學工程與工藝 班級學號 1 0 0 1 0 7 0 4 13 設計日期 2010 年 6 月 14 日至 2009 年 6 月 25日設計條件及任務:設計體系: 丙酮——水設計條件:進料量:F=200kmol/h。進料濃度:=進料熱狀態(tài):泡點進料。常壓,塔釜間接蒸汽加熱設計要求:操作條件:塔頂壓強為4 kPa(表壓)。塔頂冷凝水采用深井水,溫度t=12℃;塔釜加熱方式:間接蒸汽加熱,采用3kgf/cm2水蒸汽分離要求:, , 回流比R/Rmin =指導教師 2010年6月11日 目錄一、前言 3精餾與塔設備簡介 3體系介紹 4篩板塔的特點 4設計要求 4二、設計說明書 51 設計單元操作方案簡介 52 篩板塔設計須知 53 篩板塔的設計程序 6三、設計計算書 6設計參數(shù)的確定 6 6 加熱方式 6 6 塔頂冷凝水的選擇 7流程簡介和流程圖 7 流程簡介 7 7 8 8 8 8 8 9 9 94精餾塔工藝條件計算 10 10 張力、流量及密度的計算 11 密度及流量 11: 12 液體平均粘度計算 12 13 13 14 15 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 液面落差 19 20 20 20 21 21 22 23 23 23 248. 輔助設備及零件設計 25(列管式換熱器) 25 25 26 折流擋板和支承板的設計 2殼程的流速及Re: 27 28 計算傳熱系數(shù) 29 30 31 31 31 32 32 32 33 泵的選型 33設計結果總匯 34參考文獻及設計手冊 35四、設計感想 36一、前言精餾與塔設備簡介蒸餾是分離液體混合物的一種方法,是傳質(zhì)過程中最重要的單元操作之一,蒸餾的理論依據(jù)是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異,即各組分在相同的壓力、溫度下,其探發(fā)性能不同(或沸點不同)來實現(xiàn)分離目的。例如,設計所選取的甲醇水體系,加熱甲醇(℃)和水(℃)的混合物時,由于甲醇的沸點較水為低,即甲醇揮發(fā)度較水高,故甲醇較水易從液相中汽化出來。若將汽化的蒸汽全部冷凝,即可得到甲醇組成高于原料的產(chǎn)品,依此進行多次汽化及冷凝過程,即可將甲醇和水分離。這多次進行部分汽化成部分冷凝以后,最終可以在汽相中得到較純的易揮發(fā)組分,而在液相中得到較純的難揮發(fā)組分,這就是精餾。在工業(yè)中,廣泛應用精餾方法分離液體混合物,從石油工業(yè)、酒精工業(yè)直至焦油分離,基本有機合成,空氣分離等等,特別是大規(guī)模的生產(chǎn)中精餾的應用更為廣泛。 蒸餾按操作可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾等多種方式。按原料中所含組分數(shù)目可分為雙組分蒸餾及多組分蒸餾。按操作壓力則可分為常壓蒸餾、加壓蒸餾、減壓(真空)蒸餾。此外,按操作是否連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾。工業(yè)中的蒸餾多為多組分精餾,本設計著重討論常壓下的雙組分精餾,即苯甲苯體系。在化學工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應用的諸如吸收,解吸,精餾,萃取等單元操作中,氣液傳質(zhì)設備必不可少。塔設備就是使氣液成兩相通過緊密接觸達到相際傳質(zhì)和傳熱目的的氣液傳質(zhì)設備之一。塔設備一般分為階躍接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。前者的代表是板式塔,后者的代表則為填料塔?! 『Y板塔在十九世紀初已應用與工業(yè)裝置上,但由于對篩板的流體力學研究很少,被認為操作不易掌握,沒有被廣泛采用。五十年代來,由于工業(yè)生產(chǎn)實踐,對篩板塔作了較充分的研究并且經(jīng)過了大量的工業(yè)生產(chǎn)實踐,形成了較完善的設計方法。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點:%,板效率提高產(chǎn)量15%左右;而壓降可降低30%左右;另外篩板塔結構簡單,消耗金屬少,塔板的造價可減少40%左右;安裝容易,也便于
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