【正文】 為 3塔頂上升蒸汽熱焓 i2 =冷卻水進(jìn)出口溫度 tH ，取 tH3=20℃， =85℃39。39。Cw= KJ/（kg2wt739。=（kg/h）則在發(fā)酵工段總用水量 W 發(fā)酵工段 =+=105（kg/h ）蒸餾車間總用水量為：W 蒸餾工段 =W 精餾分凝 +W 成品 +W 雜醇油分離=105+104+=105（kg/h）表 31 各工段用水量及總用水量工段 稀釋工段 發(fā)酵工段 蒸餾工段用水量（kg/h） 105 105總計(jì)（kg/h） 105 其他衡算由前面計(jì)算所得數(shù)據(jù)可知蒸餾工段蒸汽消耗：D＝D 1+D2＝21296+ ＝ （kg/h）年耗蒸汽量為： 24300=231222022(kg)=(t)酒精廠平均蒸汽用量：酒精廠每小時(shí)平均蒸汽消耗量主要供給蒸餾工段，因此其消耗量由蒸餾量和損失組成，蒸汽總損失取蒸餾工段蒸汽消耗量的 4%，則鍋爐需要蒸發(fā)量為：(100﹪+4%)=使用熱值為 4000 大卡的煤，假設(shè)鍋爐效率為 80%，則每噸煤能供生產(chǎn)使用 50t 新鮮蒸汽，則連續(xù)蒸餾煤消耗量為：247。和溫 t 的關(guān)系通?？捎冒餐幸颍ˋntoine）方程表示，即,其中，A、B、C 均為安托因常數(shù)。 176。 176。塔頂操作壓力 ??每層塔板壓降 7?進(jìn)料板壓力 =???精塔底操作壓力 ???提精餾段平均壓力 (.)/ Pa?提餾段平均壓力 39。1t?2表 52 不同溫度下乙醇和水的密度溫度/℃ ?乙 ?水 溫度/℃75?乙740?水80 735 971 95 720 85 730 100 716 90 724 精餾段平均溫度 =℃ ， ， = kg/1t????乙 乙 3m , = kg/??水 水 3同理 =℃ ， ， = kg/2t? .022?乙 ?乙 3 ， = kg/?水 水 3m在精餾段，液相密度 ：1L? 350/.o l乙醇表面張力： 39。 ()[(1)]wwowoOoOOxVxV??????=2[].(057.)????因?yàn)?=,所以 ==39。g()??=39。???聯(lián)立方程組 = ， + =139。s39。???水 39。4. 降液管底隙高度取039。5wh? 塔板布置1. 塔板的分塊因 ，故采用分塊式塔板。05dm?篩孔按正三角形排列，取孔中心距 為t051dm??同理，取提餾段的為 0351td???篩孔數(shù)目 n 為 22...96150aAnt??同理，提餾段的為 159??開孔率為 ().7()1.%0dt??同理，提餾段的為 1.??氣體通過閥孔的氣速為 ???同理，提餾段的為 019./ms?? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降1. 干板阻力計(jì)算干板阻力： ()VcLu??由 ，查查干篩孔的流量系數(shù)圖得，0/? ?故 ()() m??同理，提餾段的為 ?2. 氣體通過液層的阻力計(jì)算氣體通過液層的阻力： 1hL????../()Fkg??A同理，提餾段的為 ./aums? ()Fkgsm??A查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖，得 ，???故 液柱1h()()34Lwoh?????同理，提餾段的為 ??3. 液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力：液柱 mgd??????同理，提餾段的為 液柱.?氣體通過每層塔板的液柱高度可按下式計(jì)算，即 1pch????同理，提餾段的為 .6pm?氣體通過每層塔板的壓降為（設(shè)計(jì)允許值）??????同理，提餾段的為 （設(shè)計(jì)允許值）??對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本課題的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。).53().um??液柱84165dH??().247dTwh??同理，提餾段的為 ????()??????故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。表 92 液沫夾帶線計(jì)算結(jié)果3/()sLm 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 液泛線令 ()dTwHh???由 ； ； ；pLd1pch???1Lh??woh?聯(lián)立得 ()()Twowcd???忽略 ，將 與 ， 與 ， 與 的關(guān)系式代入上式，并整理得h?owsdhsLcsV223sssaVbcL?式中 ()VLaAc??TwbHh?????()???將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得 ()(.967)8a??4(..????(7)c?(.5)????同理，提餾段的為 ?????.0d?故 ssVL?或 ss?同理，提餾段的為 ssVL???在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于表 93。??塔頂?shù)臏囟葹?℃，此時(shí) F=氣相組成 ：%994DDyy?????(0.)41./VMkgmol??塔頂蒸氣密度 373152735=./(.).(.8)LDt?????頂蒸氣體積流量 ?取 40/ums????取塔頂蒸汽出料管規(guī)格為 。進(jìn)氣管接管法蘭：PN6DN500 HG 5010回流管接管法蘭：PN6DN100 HG 5010塔頂蒸氣管法蘭：PN6DN500 HG 5010釜液排出管法蘭：PN6DN100 HG 5010 筒體與封頭 筒體壁厚選 6mm，所用材質(zhì)為 。由于裙座內(nèi)徑＞800mm，故裙座壁厚取 ，也不承受塔內(nèi)介質(zhì)壓力，故材料可用較經(jīng)濟(jì)的碳素鋼，選用 Q235B。本塔中共 43 塊板，設(shè)置 6 個(gè)人孔，每個(gè)孔直徑為 450mm。???________________ ____塔體上出入塔板的人孔手柄一般以為宜，選為 。 3(60)/.6()/.????????? 塔體高度 H塔體總高 (2)????????裙 附屬設(shè)備設(shè)計(jì) 冷凝器的選擇對(duì)于大型精餾塔，塔很高，處理量很大，冷凝器安裝在塔頂上方不方便時(shí)，往往將冷凝器安裝在地面，回流液由泵來輸送。由于酒精水蒸氣相對(duì)揮發(fā)度相差不大，而且有少量的不凝性氣體需排放，所以選擇冷凝介質(zhì)走管程。平均溫度℃時(shí)，冷卻水的物性：粘度 ，密度為 ，熱導(dǎo)率為?？倐鳠嵯禂?shù) U 為傳熱面積：???? ，有較大的裕量 ，可行。經(jīng)過三個(gè)月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，陳老師給我提供了許多專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和建議，他那一絲不茍的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的求學(xué)態(tài)度給我留下深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。我還要感謝我所有幫助過我及給我動(dòng)力的老師、同學(xué)和朋友，還有我的大學(xué)，感謝學(xué)校給予的廣闊的信息資源。1. 李功祥，陳蘭英，崔英德編；常用化工單元設(shè)備設(shè)計(jì) ；華南理工大學(xué)出版社；20222. 伍欽，梁坤編；板式精餾塔設(shè)計(jì)；化學(xué)工業(yè)出版社；20223. 鄒華生，黃少烈主編；化工原理（第二版） ；華南理工大學(xué)編、高等教育出版社；20224. 夏清，陳常貴主編；姚元英主審；化工原理修訂版； 天津大學(xué)出版社；20225. 鄭津洋，董其伍，桑芝富主編；過程設(shè)備設(shè)計(jì)；化學(xué)工業(yè)出版社；20226. 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司組織編寫，俞曉梅，袁孝競(jìng)主編；化學(xué)工業(yè)出版社；20227. 周大軍，揭嘉主編；化工工藝制圖；化學(xué)工業(yè)出版社；20228.。這是我的心得，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的，確實(shí)覺得總體比較困難，有道是萬事開頭難，不知道如何入手，最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。與此同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成，也離不開在這四年中給與我諸多教誨和幫助的老師們，感謝他們辛勤的栽培，是他們四年的悉心教導(dǎo)才使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)。隨著 3 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和生活也接近了尾聲，四年的努力和付出也將劃下完美的句號(hào)。設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。 泵的選擇進(jìn)料溫度 ℃， ， ， ，20qt??乙 ??水 ??， ，.15aPs??A乙 ????（ .） =已知進(jìn)料量 138./36/Mkghks? 3..4/9572vFqms???取管內(nèi)流速為 ,?????故選 574.??則內(nèi)徑 ，??2240..1/31(8)vqumsd???????取絕對(duì)粗糙度為 ??相對(duì)粗糙度為 3/1/.???摩擦系數(shù) ：?由 ，得 0[()69/Re]37d?????.16?進(jìn)料口位置高度 ??22 (.1)(/)/(./???????所以，要求泵的揚(yáng)程 ..2f m??有可拆內(nèi)件的塔器應(yīng)設(shè)置塔頂?shù)踔?，塔頂?shù)踔砂?HG/T21639 選用。冷凝段熱負(fù)荷 ，冷卻段熱負(fù)荷，由式 即可以計(jì)算出冷凝段和冷卻段交匯處的溫度，得 。綜上所述，本設(shè)計(jì)選用殼側(cè)臥式冷凝器。由于在低壓操作，不宜采用立式冷凝器，對(duì)于飽和蒸汽的冷凝，采用殼側(cè)臥式冷凝器。 塔總體高度設(shè)計(jì) 塔的頂部空間高度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，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂部空間高度為 1200。??________________ D_Dd__________165。筒體法蘭選用乙型平焊法蘭，對(duì)于直徑 人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的惟一通道，一般在常需要檢修的氣液進(jìn)出口設(shè)置人孔，塔釜和塔頂也應(yīng)設(shè)置人孔。選用封頭 DN6006，JB 115473。127? 排醛管經(jīng)查得玉米制酒精的蒸汽中有 %的醛醇等不凝性氣體，所以其量為 ，取氣體的流動(dòng)速度為 _√取此管的規(guī)格為 。根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖 91 所示。由式 57 ?23284()?取 E=1，則 332,()./0sL??同理，提餾段的為 3,?據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3。sLsV表 91 漏液線計(jì)算結(jié)果3/()aLs 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。v 漏液對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速： 0,min0 14.(.)/LVuCh????? (.)87./25??????9./ms?實(shí)際孔速 00,?同理，提餾段的為 0,??00,min9./usu???穩(wěn)定系數(shù)為 0,??同理，提餾段的為 .?故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。80Dm?取 ，39。.9/ms?則 ??????同理，提餾段的為 ?????故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理，選用凹形受液盤，深度 。??????. 6()85()87MC??. .391/u s???同理，提餾段的為 ???取安全系數(shù) ，則空塔氣速為 ?4502..sVDu???按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D=，故取塔徑 D=同理，提餾段為 ??按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 9D?塔截面積為 ??實(shí)際空塔氣速為 ./379ums?同理，提餾段的為 ??? 精餾塔有效高度的計(jì)算精餾段有效高度為 (1)(0).????精 精提餾段有效高度為 ()(3).?提 提在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為 ，?????提精 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。s39。239。39。wx=39。?????乙乙水表面張力： 39。表 53 乙醇和水不同溫度下的表面張力溫度/℃ 70 80 90 100乙醇表面張力/ 2310/Nm?18 水表面張力/ 1 精餾段液體平均表面張力提餾段平均溫度 =℃1t?水的摩爾流量 ???乙醇的摩爾流量 36./.5ol乙醇表面張力： .??????乙乙水表面張力： .?????水水 2()[()]wwowoOoOOxVxV????= =2[()???因?yàn)?=,所以 ==B=2g().???Q= =()[.]????A=B+Q==聯(lián)立方程組 A= ， + =12g()swol?so代入求得： =， =，而，所以ss m????????2． 提餾段精餾段液體平均表面張力提餾段平均溫度 =℃2t?39。FtDWt進(jìn)料口 ： , =℃Ft ??Ft塔頂 ： ， =℃Dt ??Dt塔釜 ： ， =℃Wt ?Wt精餾段平均溫度 ℃????提餾段平均溫度 ℃..表 51 乙醇—水氣、液平衡組成（摩爾）與溫度關(guān)系溫度/℃液相 氣相溫度/℃液相 氣相溫度/℃液相 氣相100 0 0 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算1． 精餾段的平均摩爾質(zhì)量精餾段平均溫度 =℃1t?液相組成 ： ， =%??1x氣相組成 ： ， =%1y1...26y?1y所以 kg/()????? kg/()??????2． 提餾段平均摩爾質(zhì)量提餾段平均溫度 =