煤制甲醇精餾系統(tǒng)工藝設(shè)計畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-08 05:44:09 本頁面
【正文】 平均汽相組成： 精餾段平均溫度：℃精餾段平均液相組成：精餾段平均汽相組成：精餾段液相平均分子量：精餾段氣相平均分子量：液相密度：氣相密度：液相流量：氣相流量： 提餾段提餾段平均溫度：℃提餾段平均液相組成：提餾段平均氣相組成： 提餾段液相平均分子量：提餾段氣相平均分子量： 液相密度：氣相密度：液相流量：氣相流量： 平均粘度的計算 液相平均粘度依下式計算 即 lgμLm=∑xilgμi 由tD=℃查得 μA= μB= lgμLDm=()+() =μLDm= 由tF=℃查得 μA= μB= lgμLFm=()+() = μLFm= 精餾段平均粘度 μLm=(0292+)/2= 由tW=℃查得 μA= μB= lgμLWm=()+() = μLWm= 提餾段平均粘度 μL’m=(+)/2= 液相平均表面張力依下式計算 即 σLm=∑xiσi 由tD=℃查(2)得 σA= σB=σLDm=+= mN/m 進料板液相平均表面張力的計算 由tF=℃查⑵得 σA= σB=σLFM=+= mN/m 塔底液相平均表面張力的計算 由tW=℃查⑵得 σA= σB=σLWm=+= mN/m 精餾段液相平均表面張力σLm=(+)/2= mN/m 提餾段液相平均表面張力σ’Lm=(+)/2= mN/m第五章、精餾塔的塔體工藝尺寸計算 塔徑的計算 L= V= 精餾段的氣、液相體積流率為 VS=VMVm/3600ρVm=()/(3600)= LS=LMLm/3600ρLm=()/(3600)= 式中， 負荷因子由史密斯關(guān)聯(lián)圖⑶查得C20再求圖的橫坐標(biāo)為 Flv=(L/V)(ρl/ρv)=取板間距，HT=,板上清液層高度取hL=，則HThL= m史密斯關(guān)聯(lián)圖如下由上面史密斯關(guān)聯(lián)圖，得知 C20=氣體負荷因子 C= C20(σ/20)=umax=，則空塔氣速為 u====按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=塔截面積為At=實際空塔氣速為u實際=u實際/ umax=(安全系數(shù)在不充許的范圍內(nèi)，不符全設(shè)計要求) L39。第二章、精餾塔的物料衡算 原料液及其塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率甲醇的摩爾質(zhì)量為：32kg/kmol水的摩爾質(zhì)量為： 18kg/kmolxf=()/(+)= xd=()/(+)= 原料液及其塔頂與塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量Mf=32+18()=Md=32+18()=則可知：原料的處理量：F=100000/(33024)=本設(shè)計取回收率： η= xdD/(xfF)=%則有： D=由總物料衡算：F= D+W以及: xfF= xd D+Wxw容易得出： W=xw=第三章、塔板數(shù)的確定⑴ 甲醇水Antdne常數(shù)[1]ABＣ甲醇８．０８０９７１５８２．２７１２３９．７２６水８．０７１３１１７３０．６３０２３３．４２６當(dāng)塔頂溫度tD=℃時 聯(lián)立，解得： 進料溫度 tF=℃時 聯(lián)立，解得： 塔底溫度 tw=℃時 聯(lián)立，解得： 相對揮發(fā)度 ：已知 q= 則： 相平衡方程： 聯(lián)立方程，解得：ye= xe= 所以， 理論板層數(shù)NT的求取Rmin=(xDyδ)/(yδxδ)=()/()=取操作回流比為：R=== 、液相負荷L=RD==V=(R+1)D==L’=L+F=+=V’=V= 、提餾段操作線方程精餾段操作線：y=R/(1+R)x+1/(1+R)xd=+提餾段操作線：y’=L’/(L’—W)x’－W/(L’W)xw=’第一塊塔板上升氣相組成：y1=xD=代入平衡曲線 得第一塊塔板下降液相組成：=再將x1=，如此反復(fù)計算得如下結(jié)果： y2=， x2=y3=， x3=y4=， x4=y5= , x5=y6=，x6==xq即第四塊板為理論加料板位置，改用提餾段操作線方程計算如下：y7=， x7=y8=， x8=y9=， x9== ,== ,== ,== ,==xw所以，理論板數(shù)共12塊(包括再沸器),第5塊板加料，其中精餾段為4塊板. 精餾段：塊提餾段:全塔所需實際板數(shù)：16+9=25塊 全塔效率實際加料版為第12塊第四章．物性計算： 應(yīng)該根據(jù)處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性原則。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。 ⑷ 管路及附屬設(shè)備的計算與選型，如再沸器、冷凝器。根據(jù)給定任務(wù)，對精餾裝置的流程、操作條件、主要設(shè)備型式及其材質(zhì)的選取等進行論述。 篩板塔的缺點是： ⑴ 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點有： ⑴ 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。 板式塔類型 氣－液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。 ⑸ 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。 ⑵ 操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽)、液負荷有較大范圍的變動時，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。本次設(shè)計的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計針對二元物系的精餾問題進行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較為完整的精餾設(shè)計過程。經(jīng)計算，回流比R=,實際塔板為25，其中精餾段9塊，提餾段16塊，符合要求。 ⑶ 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消耗，從而降低操作費用。 ⑹ 塔內(nèi)的滯留量要小。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。 ⑵ 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。 ⑵ 操作彈性較小(約2～3)。 ⑵ 蒸餾塔的工藝計算，確定塔高和塔徑。⑸ 抄寫說明書。塔頂上升蒸氣采用全凝器
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