化工原理課程設(shè)計(jì)：甲醇------水二元物料板式精溜塔(已修改)
2025-01-28 10:58 本頁(yè)面
【正文】 化工原理教研室化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：甲醇水二元物料板式精溜塔設(shè)計(jì)者姓名：指導(dǎo)教師：系別： 化學(xué)工程系 專業(yè) ： 化學(xué)工程與工藝 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 說明書共 27 頁(yè) 圖紙共 張?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)間 年 月 至 年 月完成時(shí)間 2007 年 01月 02 日于課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1, 設(shè)計(jì)題目: 甲醇水二元物料板式精溜塔2, 設(shè)計(jì)條件:(1), 加料組成: (2), 進(jìn)料組成: 。(3), 溜出液組成: (4), 釜液組成: (5), 加料狀態(tài): .q=1（6）, 塔頂壓力: p=100kpa （7），單板壓降 ≦ 3, 設(shè)計(jì)要求: (1), 精溜塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 (2), 精溜工藝過程流程圖。 (3), 精溜塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。 (5), 設(shè)計(jì)說明書.目錄 言 7 8 設(shè)計(jì)方案的確定 8 精餾塔物料衡算 8 塔板數(shù)的確定 8 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 10 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 10 平均密度計(jì)算 11 液相平均表面張力計(jì)算 12 液體平均粘度計(jì)算 12 13 塔徑的計(jì)算 13 精餾塔有效高度的計(jì)算 14 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 14 14 塔板布置 15 浮閥計(jì)算及其排列 16 浮閥塔的流體力學(xué)性能驗(yàn)算 17 19 22 23 2342塔頂冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算 24421初選換熱器 24422傳熱系數(shù)的校核 27 30摘要及關(guān)鍵詞Abstract and Keywords摘要化工生產(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物，其中大部分是均相混合物。生產(chǎn)中為滿足要求需將混合物分離成較純的物質(zhì)。 float valve tower(column) 以浮閥作為塔盤上氣液接觸元件的一種板式塔。塔盤主要由塔板、溢流堰、受液盤及降液管組成。塔板上裝有一定數(shù)量的浮閥，按等腰三角形或正方形排列，浮閥用支腿在塔盤上定位并予以導(dǎo)向。浮閥蓋在閥孔上，氣體依靠壓力使浮閥升起并鼓泡而穿過液層，進(jìn)行氣液兩相傳。浮閥塔板在蒸氣負(fù)荷、操作彈性、效率和造價(jià)等方面都比較優(yōu)越。 浮閥塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一，五十年代之后通過大量的工業(yè)實(shí)踐逐步改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備為減少對(duì)傳質(zhì)的不利影響可將塔板的液體進(jìn)入?yún)^(qū)制成突起的斜臺(tái)狀這樣可以降低進(jìn)口處的速度使塔板上氣流分布均勻。浮閥塔多用不銹鋼板或合金制成，使用碳剛的比率較少。實(shí)際操作表明，篩板塔在一定程度的漏夜?fàn)顟B(tài)下操作使其板效率明顯下降其操作的負(fù)荷范圍較袍罩塔窄，但良好的塔其操作彈性仍可達(dá)到23。蒸餾是分離均相混合物的單元操作，精餾是最常用的蒸餾方式，是組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。精餾是典型的化工操作設(shè)備之一。進(jìn)行此次課程設(shè)計(jì)的目的是為了培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),來解決實(shí)際化工問題的能力,做到能獨(dú)立進(jìn)行化工設(shè)計(jì)初步訓(xùn)練，為以后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：精餾 浮閥 溢流 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離甲醇—水混合物。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升的蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故采用最小回流比的2倍。塔釜采用直接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。、塔底產(chǎn)品的摩爾分率甲醇的摩爾質(zhì)量 MA=32 kg/kmol水的摩爾質(zhì)量 MB=18 kg/kmolxF= xD= xW=、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量MF=32 +()18 =MD=32+()18=MW=32+()18=原料處理量 F=117kmol/h總物料衡算 117=D+W甲醇的物料衡算FxF=DxD+Wxw聯(lián)立求解 D= W=甲醇—水屬理想物系，可采用圖解法求理論板數(shù)—水物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出x—y圖， 圖 1 圖解法求理論板層數(shù)。采用圖解法求最小回流比。在圖中對(duì)角線上e(,)作垂線ef即為進(jìn)料線（q線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為ye=, xe=故最小回流比為xDRmin==取R＝2Rmin＝2＝、液相負(fù)荷L=RD==V=(R+1)D=(+1)=L′=L+F =V′= V =精餾段操作線方程為 yn+1=xn+ yn+1=+提餾段操作線方程yn+1=xn－xW
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