【正文】 hσ mdgh Lm m 00 301,11, ??? ??????? ?? ?? 通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? hP1=hC+hl+ 1,?h =++= 單板壓降： PaPaghP LmPP l 7 0 4 4 40 7 ,1 ????????? ? 符合設(shè)計要求。 )()20( ???? mCC ? 20 液泛速度 11,1,1, 50.. ????????? smCumvmvLmF ? ?? 取安全系數(shù)為 u = max ?? =塔徑 mD ???? 圓整為 D= 空塔氣速 122 )4( ????????? smDVu S? 由 D=，根據(jù)教材表 101，塔的板間距 HT可以為 450mm。 h1 131,1, 00 00 ????????? SmMVVVmVmS ? L=RD= = kmol m1 對于塔底： tW=100℃，σ A= m1 σ M， D= + = m3 則 ??????? mkgl m Fl m F ?? 對于塔底： tW=100℃，ρ L， A= 其中α為質(zhì)量分率， 對于塔頂： tD=℃，ρ L， A= Kmol1 液相 ： 1, ???mLM Kg Kmol1 液相平均分子量為： ML， FM= + ()= A,B,C―― Antoine 常數(shù)， 式中 A、 B、 C 為常系數(shù)，對于乙醇－水物系，其值見表 23 表 23 組分 A B C 乙醇 水 1 * 1 0 1 . 3 1 0 1 . 31d a tmP k p a k p aa tm?? 16 注：表中乙醇以 A表示；水以 B表示。 s， μ B=從減少固定投資，提高經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，選用強制進(jìn)料的加料方式。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，冷凝液部分利用重力泡點回流；部分連續(xù)采出經(jīng)冷卻器冷卻后送至產(chǎn)品罐。 11 二、 其他方法 1乙醛加氫法：3 2 2 5CH CH O H C H O H? 催 化 劑 2 粗醇精制的目的 利用乙烯直接水合法合成的乙醇溶液中大部分是水，乙 醇濃度僅為 10～ 15％ 左右，其中還含有少量的乙醚、乙醛、丁醇及其他有機(jī)化合物。這種酒精溶液是很稀的溶液，大約含 1％的乙醇，經(jīng)蒸餾后便可得到純度為 95％的乙醇。 6 12 5 2 12 22 1112 22 11 2 6 12 66 12 6 2 5 211( ) (22222m C H O mH O m C H OC H O H O C H OC H O C H OH C O??????糖 化 酶 ）麥 芽 糖 酶酒 化 酶 10 為了 制備乙醇，要用硫酸或鹽酸處理（水解）木材，將纖維變成葡萄糖。 表 13 液相密度 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 A? ,kg/m3 B? ,kg/m3 表 14 液體的表面張力 ? 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 A? ,mN/m B? ,mN/m 表 15 液體的粘度L? 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 LA? mPa 9 LB? mPa 表 16 液體氣化熱 ? 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 A? ,kJ/kg B? ,kJ/kg 2283. 注：表中乙醇以 A表示，水以 B表示，以下相同。 (3) 輔助設(shè)備的選型：典型輔助設(shè)備主要工藝尺寸的計算；設(shè)備規(guī)格型號的選定。 （ 2）畫出帶控制點的工藝流程圖、塔板負(fù)荷性能圖、塔板、精餾塔工藝條件圖。塔頂濃度為含乙醇 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的酒精，產(chǎn)量為 25噸 /天； 并在查閱文獻(xiàn)、準(zhǔn)確選用公式和合理利用數(shù)據(jù)，以及用簡潔文字、圖表表達(dá)設(shè)計結(jié)果及制圖等方面能力得到基本訓(xùn)練。 蒸餾是分離均相混合物的單元操作，精餾是最常用的蒸餾方式，是 組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。 篩板塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一，五十年代之后通過大量的工業(yè)實踐逐步改進(jìn)了設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備為減少對傳質(zhì)的不利影響可將塔板的液體進(jìn)入?yún)^(qū)制成突起的斜臺 狀這樣可以降低進(jìn)口處的速度使塔板上氣流分布均勻。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。 1 目錄 目錄 ...................................................................................................................................................... 1 前 言 .................................................................................................................................................. 3 摘 要 .................................................................................................................................................. 4 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 .............................................................................................. 5 第 1 章 緒論及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ............................................................................................................... 7 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ............................................................................................................................. 7 乙醇和水的 物理性質(zhì) .......................................................................................................... 7 常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù) ...................................................................................... 7 乙醇和水物性數(shù)據(jù) .............................................................................................................. 8 精餾流程的確定 ........................................................................................................................ 11 第 2 章 精餾塔工藝計算 .............................................................................................................. 11 全塔工藝計算 ............................................................................................................................12 精餾塔二元物系物料衡算 ................................................................................................12 相對揮發(fā)度的計算 ............................................................................................................12 最小回流比的確定 ............................................................................................................12 確定合適的回流比 ............................................................................................................13 操作線方程 ........................................................................................................................13 精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置 ................................................................................13 全塔 效率 ............................................................................................................................14 操作壓強 P ............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。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(yīng)用。合理的設(shè)計和適當(dāng)?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(dāng)控制漏夜。 缺點是： ①小孔篩板易堵塞，不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液； ②操作彈性較?。s 2～ 3）。 4 摘 要 本次設(shè)計對一定量的乙醇和水的分離設(shè)備 —— 精餾塔做了較詳細(xì)的敘述，主要包括：工藝計算，設(shè)備泵計算 ,塔設(shè)備等的附圖 .化工原理是化學(xué)工業(yè)的理論指導(dǎo)， 精餾塔是大型的設(shè)備組裝件，分為板式塔和填料塔兩大類， 其中，篩板精餾塔在實際中應(yīng)用較為廣泛，它的設(shè)計是化工原理課程的重要組成部分，通過對 乙醇 水 分離的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用化原理論知識，分析、解決實際問題的能力，掌握化工設(shè)計的基本程序和方法。原料來自粗餾塔，為 95℃～ 96℃飽和蒸汽，由于沿途熱損 失， 進(jìn)精餾塔時，原料溫度約為 90℃； 塔頂采用全凝器，泡點回流，回流比 R=（ — ） Rmin ： （ 1）精餾塔工藝設(shè)計計算 （ 2）全凝器工藝設(shè)計計算 （ 3）精餾工藝過程流程圖 （ 4）精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 （ 5）塔盤結(jié)構(gòu)圖 （ 6）設(shè)計說明書 ： （ 1）完成精餾塔工藝設(shè)計（包括輔助設(shè)備及進(jìn)出口管路的計算與選型）。 6 (2) 主要的設(shè)備工藝設(shè)計的計算：物料衡算、熱量衡算、工藝常數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝尺寸的設(shè)計計算。編寫設(shè)計說明 . (6) 篩板精鎦塔設(shè)計任務(wù)及說明∶在常壓連續(xù)篩板精餾塔中精餾分離含乙醇 17%的乙醇 — 水混合液，要求塔頂餾出液中含乙醇量不低于 %，塔底釜液中含苯量不低于%（以上均為摩爾分率） . ： （ 1）使兩相在塔板上充分接觸 . （ 2）汽液兩相總體上呈逆流，每一層塔板上均勻錯流接觸 .