乙醇水精餾塔浮閥塔課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案-wenkub
2023-05-11 12:29:37 本頁面
【正文】 根據(jù)公式提餾段粘度：根據(jù)公式提餾段粘度： 相對揮發(fā)度①精餾段揮發(fā)度：由②提餾段揮發(fā)度：由 適宜回流比 最小回流比根據(jù)表1，用AutoCAD軟件作出常壓下乙醇—水物系的xy圖（圖1），過塔頂采出點(diǎn)D（，）作平衡曲線的切線，故最小回流比讀得（圖1）： ，取實(shí)際回流比 圖3—1 最小回流比 塔內(nèi)物料氣液相體積流量計(jì)算 精餾段摩爾流量： 質(zhì)量流量：體積流量： 提餾段摩爾流量：質(zhì)量流量：體積流量： 理論塔板數(shù)關(guān)于理論板層數(shù)的計(jì)算，通?？梢圆捎脠D解法和逐板計(jì)算法。⑷加熱方式的選擇本設(shè)計(jì)采用間接蒸汽加熱，塔底設(shè)再沸器，加熱蒸汽溫度120℃。綜合考慮各類塔板的優(yōu)缺點(diǎn)和待分離物系特點(diǎn)，確定選擇浮閥塔，類型為常用的F1型。塔底采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)為分離乙醇—水二元混合物，采用連續(xù)精餾流程。⑸圖紙用2圖紙繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖1張；第二章 設(shè)計(jì)方案確定及流程說明塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想闡明設(shè)計(jì)特點(diǎn)，列出設(shè)計(jì)主要技術(shù)數(shù)據(jù)，對有關(guān)工藝流程和設(shè)備選型作出技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的論證和評價(jià)。⑤原料和產(chǎn)品儲罐的設(shè)計(jì)計(jì)算。⑷附屬設(shè)備設(shè)計(jì)和選用①完成塔底再沸器的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。確定溢流裝置的設(shè)計(jì)，塔盤布置，塔盤流動(dòng)性能的校核。塔底采出物流的能量另作它用。2) 進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料根據(jù)能量充分合理利用和節(jié)能原則，可利用塔頂蒸汽的冷凝熱對料液進(jìn)行預(yù)熱至沸點(diǎn)。3) 塔頂蒸汽冷凝方式：在分凝器中利用塔頂蒸汽的冷凝熱對料液進(jìn)行預(yù)熱，飽和液體進(jìn)入回流罐，飽和氣體然后在全凝器中進(jìn)一步冷凝成飽和液體進(jìn)入回流罐。⑵精餾工藝計(jì)算① 物料衡算確定各物料流量。②繪制塔板汽液負(fù)荷性能圖分別畫出精餾段和提餾段的塔板汽液負(fù)荷性能圖。②泵選型。⑥輸送管路的設(shè)計(jì)計(jì)算。應(yīng)按設(shè)計(jì)程序列出計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果，對所選用的物性數(shù)據(jù)和使用的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表應(yīng)注明來歷。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。本設(shè)計(jì)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。⑴ 塔板類型選擇浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、造價(jià)低；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可以隨氣量的變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時(shí)間長，塔板效率高。⑵ 操作壓力的選擇條件設(shè)定塔頂操作壓力為常壓，不需設(shè)置真空設(shè)備或加壓設(shè)備。⑸能量的利用問題精餾塔塔底再沸器輸入的能量大部分被塔頂冷卻劑帶走，能量利用率較低，故利用溫度較高的產(chǎn)品（乙醇）或副產(chǎn)品（水）以及冷凝后的加熱蒸汽對原料液進(jìn)行余熱，也可通過別的方式利用余熱。精餾段操作線方程為： 精餾段操作線方程為：y = x 提餾段操作線方程為：根據(jù)點(diǎn)（，），得理論值NT=19塊，進(jìn)料板為16塊。 精餾段氣液流動(dòng)參數(shù)塔板間距，則由史密斯關(guān)聯(lián)圖，可得，安全氣速塔徑 圓整 提餾段氣液流動(dòng)參數(shù) 塔板間距，則 由費(fèi)爾關(guān)聯(lián)圖，可得，安全氣速塔徑 圓整 塔截面積 空塔氣速 提餾段：精餾段：乙醇與水的比熱容見表五：表3—5乙醇與水的比熱容溫度tD=℃tF=℃tw=℃乙醇的摩爾比熱容水的摩爾比熱容 加熱蒸汽用量的計(jì)算原料液平均摩爾比熱容：原料液的焓：原料液帶入的熱量：回流液的焓近似取純C2H5OH的焓：回流液帶入的熱量：塔頂蒸汽的熱焓近似地取純乙醇蒸汽的焓：塔頂蒸汽帶出的熱量： 塔底產(chǎn)品的焓近似地取純水的焓： 溢流裝置因塔徑D = ，可選用單溢流弓形降液管，采用平直堰，凹形受液盤。則，驗(yàn)算液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間：精餾段：提餾段：故降液管設(shè)計(jì)合理。塔板布置如圖3。解得：，則 ⑵氣體通過充氣液層的壓降計(jì)算公式為。泛點(diǎn)率通過公式計(jì)算：其中液相流程長液流面積并取物性系數(shù)K=1 精餾段根據(jù)氣相密度與塔板間距，由泛點(diǎn)負(fù)荷因子關(guān)聯(lián)圖（圖5），得泛點(diǎn)負(fù)荷因子 ，泛點(diǎn)率 提餾段泛點(diǎn)負(fù)荷因子 泛點(diǎn)率 由以上計(jì)算，霧沫夾帶能滿足eV(kg 液/kg 氣)氣的要求。⑴在任務(wù)規(guī)定的氣、液符合下的操作點(diǎn)P（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置?；A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：圓整Dbi=1800mm,Dbo=2300mm，基礎(chǔ)環(huán)厚度。 頂部空間塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，頂部空間高度，取除沫器到第一塊板的距離為450mm，塔頂部空間高度為1200mm?！?則 ③總傳熱系數(shù)K查表，取K=600W/（m2則冷凝器型號為：AEL 900 – – – – 6 Ⅱ。進(jìn)料XF=，平均密度可得：進(jìn)料質(zhì)量流量進(jìn)料罐容積其中為停留時(shí)間，取4天，則 圓整取2252m3（40℃），取停留時(shí)間為 。當(dāng)tF=℃
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