化工原理精餾塔設(shè)計(jì)說明(已修改)
2025-04-20 13:51 本頁面
【正文】 . . . .. .內(nèi)蒙古科技大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)說明書題 目：學(xué)生姓名：高燕學(xué) 號(hào)：0866115113專 業(yè)：化學(xué)工程與工藝班 級(jí)：化工2008—1班指導(dǎo)教師：郎中敏 學(xué)習(xí)好幫手前 言在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個(gè)組分加以分離，其主要目的是回收氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品，目的即為回收水中的乙醇，以達(dá)到分離的目的。塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一，它可使氣(或汽)液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。乙醇－水是工業(yè)上最常見的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，是無色、無毒、無致癌性、污染性和腐蝕性小的液體混合物。因其良好的理化性能，而被廣泛地應(yīng)用于化工、日化、醫(yī)藥等行業(yè)。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時(shí)要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因?yàn)橐掖紭O具揮發(fā)性，也極具溶解性，而且乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，由于乙醇－水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對(duì)于得到高純度的乙醇來說產(chǎn)量不好。所以，想要得到高純度的乙醇很困難。因此，研究和改進(jìn)乙醇－水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。設(shè)計(jì)采用浮閥精餾塔進(jìn)行乙醇－水的精餾。精餾是分離液相混合物的典型單元操作。它利用各組分各組分揮發(fā)度的不同實(shí)現(xiàn)分離的目的。這種分離通過液相和氣相之間的傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)，而作為氣、液兩相傳質(zhì)用的塔設(shè)備，首先必須要使氣、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。浮閥塔是一種板式塔，用于氣液傳質(zhì)過程中。浮閥塔與20世紀(jì)50年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。浮閥的閥片可以浮動(dòng)，隨著氣體負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)其開啟度，因此，浮閥塔的操作彈性大，特別是在低負(fù)荷時(shí)，仍能保持正常操作。并且，由于氣液接觸狀態(tài)良好，霧沫夾帶量小(因氣體水平吹出之故)，塔板效率較高，生產(chǎn)能力較大，是化工、煉油行業(yè)中使用最廣泛的塔型之一。浮閥塔具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于浮閥可以根據(jù)氣速大小自由升降、關(guān)閉或開啟，當(dāng)氣速變化時(shí)，開度大小可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此它的操作“彈性”大（一般5－9），適于生產(chǎn)量波動(dòng)和變化的情況。浮閥塔處理能力較大，比泡罩塔約提高20%－40%；與篩板塔相近。浮閥塔氣液兩相接觸充分，因此，塔板效率較高，一般比泡罩塔高15%左右；浮閥塔氣體沿閥片周邊上升時(shí)，只經(jīng)一次收縮、轉(zhuǎn)彎和膨脹。因此，浮閥塔比泡罩塔的塔板壓力降??；浮閥塔因浮閥不斷上下運(yùn)動(dòng)，閥孔不易被臟物或黏性物料堵塞，塔板的清洗也比較容易。浮閥塔與泡罩塔相比，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造容易，檢修方便。因此，制造費(fèi)用較泡罩塔低60%－80%。課程設(shè)計(jì)是化工原理課程中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁是使學(xué)生體察工程實(shí)際問題的復(fù)雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)課程的基本知識(shí)，進(jìn)行融會(huì)貫通、獨(dú)立思考，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計(jì)任務(wù)，具有初步進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力；達(dá)到熟悉工程設(shè)計(jì)的的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法；提高和進(jìn)一步培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問題的能力；樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的科學(xué)工作精神。2011年06月27日. . . .. .【中文摘要】：，常壓蒸餾。設(shè)計(jì)中乙醇－水采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后經(jīng)過泵送入精餾塔內(nèi)，塔頂上升的蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分采用回流，其余為塔頂產(chǎn)物，塔釜采用間接蒸汽加熱供熱，塔底產(chǎn)物冷卻后送入貯槽。原料液由高位槽經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔內(nèi)。操作時(shí)連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┰俜衅髦性弦翰糠制?，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進(jìn)入貯槽再經(jīng)過冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)過冷凝器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。設(shè)計(jì)包括：主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算—物料衡算xF= xD= xW= F=，提餾段3塊。工藝參數(shù)的選定泡點(diǎn)進(jìn)料、泡點(diǎn)回流。,閥孔數(shù)目為115個(gè)，輔助設(shè)備的選型，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。關(guān)鍵字：乙醇、水、浮閥塔、工藝計(jì)算、板式塔結(jié)構(gòu)符號(hào)說明 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. .英文字母：Aa——塔板鼓泡區(qū)面積，m2；Ab——板上液流面積，m2；Af——降液管截面積，m2；A0——閥孔總面積，m2；AT——塔截面積，m2；C——計(jì)算時(shí)的負(fù)荷系數(shù)，量綱為1；CF——泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，量綱為1；do——閥孔直徑，m；D——塔徑，m；ev——霧沫夾帶量，；E——液體收縮系數(shù)，量綱為1；ET——總板效率,量綱為1；F0——閥孔動(dòng)能因素，；g——重力加速度，m/s2h1——進(jìn)口堰與降液管的水平距離，m；hC——與干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱；hd——與液體流過降液管時(shí)的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱；h
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