年產(chǎn)兩萬噸乙醇水精餾塔化工原理畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 ）塔頂產(chǎn)品濃度：xD=%（質(zhì)量分率）塔釜濃度：xW＜1%（質(zhì)量分率） 精餾過程簡介圖1為連續(xù)精餾塔。塔底部裝有再沸器以加熱液體產(chǎn)生蒸汽，蒸汽沿塔上升，與下降的液體逆流接觸并進(jìn)行物質(zhì)傳遞，塔底連續(xù)排除部分液體作為塔底產(chǎn)品。塔的上半部完成了上升蒸汽的精制，即除去其中的重組分，因而稱為精餾段。一個(gè)完整的精餾塔應(yīng)包括精餾段和提餾段，再這樣的塔內(nèi)可將一個(gè)雙組分混合物連續(xù)地、高純度地分離為輕、重兩組分。相平衡條件y x使必需的回流液的數(shù)量小于塔頂冷凝液的的總量，即只需要部分回流，而無需全部回流。==W=== 乙醇水的氣液平衡數(shù)據(jù)圖 2 乙醇—水相平衡曲線圖t/℃x圖 3 乙醇水等壓相圖（p=1atm） 確定Rmin及工業(yè)生產(chǎn)常用R的選擇根據(jù)圖 1，得Rmin時(shí)精餾段操作線斜率為k=RminRmin+1=最小回流比Rmin=回流比R=（~）Rmin取回流比R=，則R==3 板效率、塔板數(shù)的計(jì)算和進(jìn)料位置與狀態(tài)的選擇 理論塔板數(shù)NT的求取精餾段操作線方程：yn+1=RR+1xn+xDR+1即yn+1=33+1xn++1化簡，得yn+1=+提餾段操作線方程：yn+1=RD+FR+1Dxn+FD(R+1)DxWyn+1=3++1++1化簡，得yn+1=根據(jù)氣液相平衡數(shù)據(jù)及精餾段、提餾段操作線方程，利用MATLAB編程計(jì)算理論板數(shù)，得圖 4。ρLF,m=+(1ωF)ρLF,m=塔底：℃。σD,A=σD,B=σD,m=σD,Ax1+σD,B(1x1)=加料板：℃，σF,A=σF,B=σF,m=σF,AxF+σF,B(1xF)=塔底：℃。μLF,m=+(1xF)=?s塔底：℃下，?s，?s。② 出口堰高h(yuǎn)W1：hw1=hLhow1式中：hL―板上液層高度，m how―堰上液層高度，m對平直堰：how=由Lw1DT==，查圖得E=，于是，how1=hw1=hLhow1=圓整，取hw1=③降夜管的寬度Wd1和降夜管的面積Af由LW1DT=，查弓形降夜管幾何關(guān)系圖，得：Wd1DT=,AfAT=即Wd1=AT=(塔體的截面積)Af=液體在降夜管內(nèi)的停留時(shí)間為：τ1=AfHTLs=5s(滿足要求)④降夜管的底隙高度ho1：~，取液體通過降夜管底隙的流速為uo39。安定區(qū)寬度Ws：規(guī)定DT，Ws=75mm。通過流體力學(xué)校核，可認(rèn)為精餾段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合格。通過流體力學(xué)校核，可認(rèn)為精餾段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合格對板式塔負(fù)荷性能圖的計(jì)算。 橢圓封頭的選型公稱直徑（DN）:1200mm，名義厚度：8mm，材質(zhì)為16MnR總深度：325mm內(nèi)表面積：容積： 換熱器的計(jì)算與設(shè)計(jì)選型 預(yù)熱器 預(yù)熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)熱器入口溫度：25℃，出口溫度：tF=℃預(yù)熱定性溫度：t預(yù)熱=25+=℃，查表，：t汽=℃取傳熱系數(shù)K=1500Wm2?℃對數(shù)平均推動(dòng)力?tm=?t1?t2ln?t1?t2==℃℃下水的摩爾熱容Cp,B=104J?kmol1?K1，乙醇的摩爾熱容Cp,A=105J?kmol1?K1CF=xFCA+1xFCB=104J?kmol1?K1熱負(fù)荷：Q= F3600Cp,FtF25=傳熱面積：Q=KA?tmA=QK?tm=高壓蒸汽汽化潛熱：r蒸汽=107Jkmol，密度：ρ蒸汽=蒸汽用量：qV=QM水rρ=103107=qV預(yù)熱=預(yù)熱器的設(shè)計(jì)選型前端管箱型式：封頭（整體端蓋）（B）殼體型式：單程殼體（E）后端管箱型式：有背襯的浮頭（S）公稱直徑：DN=325mm公稱壓力：換熱面積：A=換熱管長度：L=3m換熱管外徑：d=25mm管程數(shù)：Nt=4預(yù)熱器型號(hào)為：BES I 再沸器再沸器的設(shè)計(jì)計(jì)算塔底溫度：tW=℃℃下，107J?kmol1，107J?kmol1rm=107xW+1071xW=107J?kmol1取傳熱系數(shù)：K=2000Wm2?℃熱負(fù)荷：Q=LW3600r=推動(dòng)力：?tm==℃?zhèn)鳠崦娣e：A=QK?tm=高壓蒸汽汽化潛熱：r蒸汽=107Jkmol，密度：ρ蒸汽=蒸汽用量：qV再沸=QM水rρ=再沸器的設(shè)計(jì)選型前端管箱型式：封頭（整體端蓋）（B）殼體型式：單程殼體(E)后端管箱型式：固定管板（M）公稱直徑：DN=273mm公稱壓力：換熱面積：A=換熱管長度：LN = 換熱管外徑：d = 25mm管程數(shù)：Nt=1再沸器型號(hào)為：BEM I 冷凝器冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算塔頂溫度：tD=℃℃下，107J?kmol1，107J?kmol1rm=107xW+1071xW=107J?kmol1取傳熱系數(shù)：K=1500Wm2?℃熱負(fù)荷：Q=V3600r=推動(dòng)力：冷凝器出口水溫：50℃?tm=()=℃?zhèn)鳠崦娣e：A=冷凝水用量：qV冷凝=冷凝器的設(shè)計(jì)選型前端管箱型式：（A）殼體型式：單程殼體（E）后端管箱型式：固定管板（S）公稱直徑：DN=500mm公稱壓力：換熱面積：A=換熱管長度：LN=換熱管外徑：d=19mm管程數(shù)：Nt=2冷凝器型號(hào)為：AES I 冷卻器冷卻器的設(shè)計(jì)計(jì)算定性溫度：t冷卻=℃℃下，104J?kmol1?K1，105J?kmol1?K1冷卻水定性溫度：℃取傳熱系數(shù)：K=900Wm2?℃熱負(fù)荷：Q=推動(dòng)力：?tm=℃?zhèn)鳠崦娣e：A=冷卻水用量：qV冷卻=冷卻器的設(shè)計(jì)選型前端管箱型式：（A）殼體型式：單程殼體（E）后端管箱型式：（L）公稱直徑：DN=400mm公稱壓力：公稱換熱面積：A=公稱長度：LN=1500mm=換熱管外徑：d=25mm管程數(shù)：Nt=2冷卻器型號(hào)為：AEL I 管道計(jì)算及規(guī)格選擇 管道設(shè)計(jì)步驟 確定管道內(nèi)液體或氣體的體積流量qV。課程設(shè)計(jì)是對以往學(xué)過的知識(shí)加以檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是這次精餾塔設(shè)計(jì)更加深入了我對化工生產(chǎn)過程的理解和認(rèn)識(shí)，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書本，并鍛煉了我們的邏輯思維能力。在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到的知識(shí)比課本上的印象更加深刻。我知道自己所學(xué)的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在這次設(shè)計(jì)中還有許多
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