年處理量8萬噸丙酮浮閥餾塔的設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-wenkub
2023-07-13 19:35:05 本頁面
【正文】 計(jì)任務(wù)書 浮閥連續(xù)精餾塔及其主要附屬設(shè)備設(shè)計(jì) ：80000噸/年（料液） ：300天 ：25%丙酮，75%水（質(zhì)量分率，下同） ：餾出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 ：塔頂壓強(qiáng)為常壓 ：泡點(diǎn) ：泡點(diǎn) ：直接蒸汽加熱 ： 自選 ，繪出流程示意圖。2 前言 丙酮介紹 丙酮，也叫醋酮又名二甲基甲酮，為最簡單的飽和酮。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機(jī)溶劑。急性中毒時(shí)可發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣甚至昏迷。目前世界上丙酮的工業(yè)生產(chǎn)以異丙苯法為主。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔和填料塔。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。其主要特點(diǎn)是在塔板的開孔上裝有可浮動(dòng)的浮閥，氣流從浮閥周邊以穩(wěn)定的速度水平地進(jìn)入塔板上液層進(jìn)行兩相接觸。一般多采用重閥，因其操作穩(wěn)定性好。F1型浮閥的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、節(jié)省材料、性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB16868）內(nèi)，F(xiàn)1型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強(qiáng)降很低的系統(tǒng)中，才用輕閥。氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。 裝置流程確定 在很多方面，要求丙酮有不同的純度，有時(shí)要求純度很高，甚至是無水丙酮，這是很有困難的，因?yàn)楸獦O具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的丙酮很困難。為實(shí)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。操作時(shí)，連續(xù)的從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品，部分液體氣化，產(chǎn)生上升蒸汽，一次通過各層塔板。經(jīng)綜合考慮，且本著低成本高效率的原則，本設(shè)計(jì)采用的浮閥是F1型重閥。 精餾裝置流程圖說明 精餾裝置流程圖如附圖1所示，原料液先貯存在V101原料貯存罐中，再利用P101原料泵輸送進(jìn)入E101原料預(yù)熱器中預(yù)熱，預(yù)熱后達(dá)到泡點(diǎn)溫度的原料液從塔中下部的進(jìn)料板連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)，沿塔向下流到蒸餾釜。 3 工藝參數(shù)的確定 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的查取及估算 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)水的摩爾質(zhì)量： 丙酮的摩爾質(zhì)量： 平均摩爾質(zhì)量 物料計(jì)算 原料液處理量： 操作溫度的計(jì)算根據(jù)化工原理附錄丙酮－水溶液的汽液相平衡數(shù)據(jù)，制圖有:x 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% x 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)%t 溫度圖 丙酮水溶液的汽液相平衡圖(液相)根據(jù)圖 讀取數(shù)據(jù)有： 精餾段平均溫度： 提餾段平均溫度： 塔平均溫度： 平均密度的計(jì)算已知: 混合液密度： :質(zhì)量分率 混合氣體密度： :為平均相對分子質(zhì)量精餾段： 液相組成: , 汽相組成: , 所以： 提餾段： 液相組成: , 汽相組成: , 所以： 求在與下的丙酮和水的密度: : ， : ， 精餾段：液相密度： , 解得：汽相密度： 提餾段：液相密度： , 解得： 汽相密度： 平均表面張力的計(jì)算液相平均表面張力依下式計(jì)算，即： 精餾段：由前面計(jì)算有：,此時(shí)查物系數(shù)據(jù)表可知： ， 提餾段：由前面計(jì)算有：,此時(shí)查物系數(shù)據(jù)表可知： ， 水和丙酮平均相對揮發(fā)度的計(jì)算查化工工程手冊有：兩組分正常沸點(diǎn)溫度： 根據(jù)公式： 得: R的估算 根據(jù)丙酮－水氣液平衡表，作圖:Y汽相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% X 液相中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)% 圖 R的估算圖 求最小回流比Rmin和操作回流比 因?yàn)楸?
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