[化學]乙醇水精餾塔設計化工原理課程設計-wenkub
2023-01-31 03:54:03 本頁面
【正文】 用不銹鋼板或合金制成，使用碳鋼的比率較少。在本設計中我使用篩板塔，篩板塔的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單造價低。此外，工業(yè)氣體的冷卻和回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕和減濕等。進行此次課程設計的目的是為了培養(yǎng)綜合運用所學知識,來解決實際化工問題的能力,做到能獨立進行化工初步設計；掌握化工設計的基本程序和方法；學會查閱技術資料、選用公式和數(shù)據(jù)；用簡潔文字和圖表表達設計結(jié)果；用CAD制圖以及計算機輔助計算等能力方面得到一次基本訓練，為以后從事設計工作打下堅實的基礎。為實現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因為乙醇極具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的乙醇很困難。精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應用。 料液泵設計計算：流程計算及選型?；A數(shù)據(jù)的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔板數(shù)，塔板效率，實際塔板數(shù)等。板間距，塔徑，塔高，溢流裝置，塔盤布置等。 管徑計算。精餾過程在能量劑的驅(qū)動下（有時加質(zhì)量劑），使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因為乙醇和水的揮發(fā)度相差不大。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預熱器、回流液泵等附屬設備，才能實現(xiàn)整個操作。 塔設備簡介 塔設備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設備之一,他可以使氣(或汽)或液液兩相緊密接觸，達到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。最常見的塔設備為板式塔和填料塔兩大類。合理的設計和適當?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性，而且效率高采用篩板可解決堵塞問題適當控制漏液。它的主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，造價為泡罩塔的60左右，為浮閥塔的80%左右；在相同條件下，生產(chǎn)能力比泡罩塔大20%～40%；塔板效率較高，比泡罩塔高15%左右，但稍低于浮閥塔；氣體壓力降較小，每板降比泡罩塔約低30%左右。精餾段理論板數(shù)= 18 ，第 19 塊為進料板提餾段= 總理論板數(shù)NT= 實際塔板數(shù)的計算塔頂xD==℃塔底xW==℃平均粘度的計算： 塔頂塔底平均溫度t=℃，查得乙醇粘度μ1=,圖32 O’connel關聯(lián)圖水的粘度μ2=；則μav= μ1xF+ μ2（1－xF）=*+*=查得平均溫度下的平衡組分：x=，y=，又： y=αx/[1+(α1)x]得： α= 由αμav=，查O’connel關聯(lián)圖（圖32）得全塔效率ET=38% 實際板數(shù)NE NE=NT/ET=表 31 塔內(nèi)氣液流率匯總氣相流率（kmol/h）液相流率（kmol/h）精餾段提餾段4塔的結(jié)構(gòu)計算板式塔主要尺寸的設計計算，包括塔高、塔徑的設計計算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設計，塔板布置、氣體通道的設計等工藝計算。① HT的初選選取時應考慮塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、操作彈性及塔的安裝檢修等因素。另一類計算方法則是先確定適宜的孔流氣速，算出一個孔（閥孔或篩孔）允許通過的氣量，定出每塊塔板所需孔數(shù)，再根據(jù)孔的排列及塔板各區(qū)域的相互比例，最后算出塔的橫截面積和塔徑。A 降液管截面積 AfB溢流堰包括堰高hw、堰長lw及howC 受液盤和底隙h0r 圖42溢流裝置 圖43 塔盤布置（如圖44）A 受液區(qū)或降液區(qū)Af=B 入口安定區(qū)和出口安定區(qū)Ws＝50 mmC 邊緣區(qū)Wc=30 mmD 有效傳質(zhì)區(qū)：塔板上布置有篩孔的區(qū)域，稱有效傳質(zhì)區(qū)，面積為Aa結(jié)合我的設計任務，由于流量較小，我選用U型塔板，如圖44：圖44 U形流型參數(shù)選擇，取：hb=30mm,hw=50mm,lw=200mm.在CAD軟件中求得：AT=,AF=，Aa=則AF/AT=,在（,）的范圍內(nèi)。5 精餾塔的流體力學性能驗算 分別核算精餾段、提留段是否能通過流體力學驗算，查圖51，圖51 液沫夾帶關聯(lián)圖由，得ψ=將數(shù)據(jù)帶入上述公式，得出精餾段ev=≤同樣的方法，可得出精餾段ev=≤則液沫夾帶校核通過。故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： =+= =**=(,符合設計要求)
畢業(yè)設計相關推薦
鄂ICP備17016276號-1