年處理27萬(wàn)噸乙醇-水分離精餾塔設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 分冷凝達(dá)到輕重組分分離的方法。本次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。,篩孔數(shù)目為3425個(gè)，輔助設(shè)備的選型，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。精餾塔的工作原理是根據(jù)各混合氣體的汽化點(diǎn)（或沸點(diǎn)）的不同，控制塔各節(jié)的不同溫度，達(dá)到分離提純的目的。精餾是多數(shù)分離過(guò)程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過(guò)程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。 本次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。第一章 緒論 課程設(shè)計(jì)是“化工原理”課程的一個(gè)總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門(mén)課程及有關(guān)先修課程的基礎(chǔ)知識(shí)去解決某以設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練，在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中起著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要作用，通過(guò)課程設(shè)計(jì)就以下幾方面要求學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練。本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離乙醇水混合物。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。 操作壓力精餾常在常壓，加壓或減壓下進(jìn)行，確定操作壓力主要是根據(jù)處理物料的性質(zhì)，技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性來(lái)考慮的。 進(jìn)料狀況 進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都是將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這樣，進(jìn)料溫度不受季節(jié)，氣溫變化和前道工序波動(dòng)的影響，塔的操作也比較好控制。塔頂蒸汽冷凝放出的熱量是大量的。篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉.（2）氣體壓降小、板上液面落差也較小.（3）塔板效率較高.改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔第二章 塔的工藝計(jì)算WF=26﹪ WD=90﹪ WW=1﹪ M乙醇=46g/mol M水=18g/molXF==XD==XW==MF=46+()18=MD=46+()18=MW=46+()18=由QF=QD+QW 得 QF= kmol/h + QW ① 由Qn,XF=Qn,XD+Qn,XW 得QF= + QW②由①②式解得QF= kmol/hQW= kmol/h表1 物料衡算數(shù)據(jù)記錄物料位置進(jìn)料口塔頂塔釜流量Q kmol/h kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)x 確定最小回流比用Origin作圖得：常壓下乙醇水氣液平衡組成關(guān)系圖由Xf=Xq得Xf=Xq=則最小回流比由工藝條件取R=== 由理論塔板數(shù)圖解法可得如圖所示：，其中： 則第10層理論板為進(jìn)料板精餾段操作線方程為=+提餾段操作線方程為y=由相平衡方程式y(tǒng)=，可得ɑ= 根據(jù)乙醇水體系的相平衡數(shù)據(jù)由逐差法可得： Y1=XD= X1= ɑD= YF= XF= ɑF= YW= XW= ɑw=精餾段的相對(duì)揮發(fā)度為提餾段的相對(duì)揮發(fā)度為則全塔平均相對(duì)揮發(fā)度為： 常壓下乙醇和水液相平衡組成（摩爾）與溫度的關(guān)系曲線故由此圖可以讀出不同摩爾分?jǐn)?shù)下對(duì)應(yīng)的溫度℃ ℃ ℃精餾段的平均溫度：℃提餾段的平均溫度：℃（1） 精餾段：t1=℃ 查表得：； （2） 提餾段：t2=℃ 查表得： ； 全部實(shí)際塔板數(shù)：（3）全塔效率： 塔的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 操作壓強(qiáng)塔頂壓強(qiáng)：PD= kpa 取每層塔板壓降:ΔP= kpa 則 進(jìn)料板壓力: 塔釜 壓力: 則 精餾段的平均操作壓強(qiáng): 提餾段的平均操作壓強(qiáng): (1)精餾段： 塔頂 。（3）降液管底隙高度精餾段：取降液管底隙流速為m/s，提餾段：取m/s，因?yàn)榇笥?，故滿足要求。故氣體流經(jīng)一層篩板塔塔板的壓力降的液柱高度為：=+=常板壓降: ==(,符合設(shè)計(jì)要求)。因?yàn)榈们O限，所以， 又因?yàn)闉?，中較大者，計(jì)算比較得：代入得：，水壓試驗(yàn)滿足要求。但由定性分析可知：半球形封頭受力最好，壁厚最薄，但深度大，制造較難，中、低壓小設(shè)備不宜采用；碟形封頭的深度可通過(guò)過(guò)渡半徑r加以調(diào)節(jié)，但由于碟形封頭母線曲率不連續(xù)，存在局部應(yīng)力，故受力不如橢圓形封頭；標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭制造比較容易，受力狀況比碟形封頭好，故可采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。塔板設(shè)計(jì)要求：應(yīng)滿足具有良好的拐度并且方便拆裝塔板形式：自身梁式塔板塔板結(jié)構(gòu)：矩形板。常用的緊固件式螺栓和橢圓墊片。查表得，塔板分為8塊。其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開(kāi)孔應(yīng)力最大部分，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到大大緩和。特別是它具有除沫效率高，壓力降小的特點(diǎn)，因而是應(yīng)用最廣泛的除沫裝置?！?，網(wǎng)層重度為480～5300，在上述適宜氣速下，絲網(wǎng)層的畜液厚度為25～50mm，此時(shí)取絲網(wǎng)厚度為100～150mm，可獲得較好的沫效果。課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． 說(shuō)實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累．然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這幾周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感悟． 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致．課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有2次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)．但一想起老師平時(shí)對(duì)我們耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提示自己，一定養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣．這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。F乙醇?xì)庀嗄柗謹(jǐn)?shù)乙醇液相摩爾分?jǐn)?shù) 00
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1