常壓甲醇水篩板精餾塔設(shè)計方案-免費閱讀
【正文】 由上往下，各塔板上的氣相組成：39。(塊)39。計算結(jié)果39。N(1)=n1。xw=。感謝陳獻富同學教我使用Matlab逐板計算法求解理論塔板數(shù)，感謝龔姣同學對我的設(shè)計中存在的一些錯誤給予的修正?？僧旪忔瑢W跟我討論的時候，我傻眼了，她的嚴謹讓我汗顏，她對一些參數(shù)的來龍去脈刨根問底讓我發(fā)現(xiàn)其實離一個優(yōu)秀的設(shè)計我還有很長很長的路要走。我打電話向管國鋒教授請教，管教授告訴我可以嘗試著調(diào)大塔徑，看一下變化?；ぴ碚n程設(shè)計（化工傳遞與單元操作課程設(shè)計），天津:天津大學版社，2002，9. 輔助設(shè)備及零件設(shè)計（固定管板式換熱器）甲醇水走殼程，冷凝水走管程，采用逆流形式①．甲醇水冷凝蒸汽的數(shù)據(jù)tD=℃ 冷凝蒸汽量： ℃ 甲醇冷凝潛熱.,r=②．冷凝水始溫為12℃，取冷凝器出口水溫為20℃，在平均溫度物性數(shù)據(jù)如下 （℃下，水在平均溫度16℃下）ρ（kg/m3）Cp(KJ/kg.℃)μ[]λ(w/(m.℃))甲醇水45水105③a. 設(shè)備的熱參數(shù)：b．冷卻水的流量：c．平均溫度差：根據(jù)“傳熱系數(shù)K估計表”取K=1100W/(m2.℃) 傳熱面積的估計值為：將此面積作為公稱面積，在化工原理附錄中選擇換熱器，并列出所選擇的換熱器參數(shù)。提餾段：，符合要求。根據(jù)經(jīng)驗，一般取=（，）m/s。液體自受液盤橫向流過塔板至溢流堰。若塔頂采用分凝器，則分凝器相當于一塊理論版，應(yīng)從總梯級數(shù)中減去1；塔底再沸器是否相當于一塊理論板需要看再沸器的型式，一般情況下可以看做一塊理論板予以扣除。第三節(jié) 板式精餾塔的工藝計算1．理論塔板數(shù)的計算與實際板數(shù)的確定 理論板數(shù)計算 物料衡算質(zhì)量分數(shù)與摩爾分數(shù)轉(zhuǎn)換：質(zhì)量分數(shù)摩爾分數(shù)已知進料量，進料組成，進料設(shè)計要求： 衡算方程 ： q線方程 讀圖可知平衡線和q線交點為 Rmin和R的確定 精餾段操作線方程的確定精餾段操作線方程： 已知 D＝＝精餾段：L＝RD＝ V＝（R＋1）D＝提餾段：L’＝L＋qF＝+240= V’＝V－（1－q）F＝V＝提餾段操作線方程： 逐板計算法逐板計算法,就是從塔頂或塔底出發(fā),交替使用相平衡方程和操作線方程,逐板計算各理論板的氣、液相組成,直到達到規(guī)定的分離要求為止。 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基建的費用，如合理利用塔頂和塔底的廢熱，既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗，也能節(jié)省電的消耗。精餾過程的熱效率很低，進入再沸器的能量的95%以上被塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)帶走，僅約5%的能量被有效地利用。 冷卻劑與出口溫度采用深井水，入口溫度t＝12℃，由于水的出口溫度一般不能超過50℃左右，否則溶解于水中的無機鹽將會析出，在傳熱壁面上形成污垢而影響傳熱效果。在塔頂產(chǎn)品的組成確定以后，塔頂?shù)臏囟群蛪毫χ荒苓x定一項。由于浮閥具有生產(chǎn)能力大，操作彈性大及塔板效率高等優(yōu)點，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠較其他形式的塔板廣泛，是目前新型塔板研究開發(fā)的主要方向。在確保精確設(shè)計和采用先進控制手段的前提下，設(shè)計中可大膽選用。在設(shè)計中除特殊需要（如分離黏度大、易結(jié)焦等物系）外一般不宜選用。目前從國內(nèi)外實際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。不同的塔型各有某些獨特的優(yōu)點，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進行選型。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： ⑴ 氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。三．化工原理課程設(shè)計的基本程序：認真閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確所要完成的設(shè)計任務(wù)。2. 提高學生分析問題和獨立工作的能力。3. 附屬設(shè)備的設(shè)計或選型：主要附屬設(shè)備的主要工藝尺寸的計算和設(shè)備型號規(guī)格的選定4. 工藝流程圖：以單線圖的形式描繪，標出主體設(shè)備與附屬設(shè)備的物料流向、物流量和主要測量點等，用2號圖紙繪制。 ⑸ 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。泡罩篩板的主要優(yōu)點是操作彈性較大，液汽范圍大，不易堵塞，適于處理各種物料，操作穩(wěn)定可靠。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦，黏度大的物料。浮閥塔板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、造價低；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時間較長，故塔板效率較高。塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃；塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱 全塔效率ET = 52%分離要求： = ；= ；回流比/ = 。所以根據(jù)設(shè)計要求，泡點進料，q＝1。總費用最低點對應(yīng)的值稱為最佳回流比。 確定設(shè)計方案的原則總的原則是盡可能多地采用先進的技術(shù)，使生產(chǎn)達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點。3) 借助于q線，作出精餾段和提餾段的操作線。塔頂壓力 單板壓降進料板壓力塔底壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力泡點進料： 通過“txy”圖查得：進料板溫度℃塔頂溫度： ℃塔底溫度： ℃精餾段平均溫度℃提餾段平均溫度℃、張力、流量及密度的計算 密度及流量設(shè)甲醇為a，水為b甲醇分子量為：() 水的分子量為： kg/kmol () ?、?、精餾段℃查txy圖得 xa＝，ya＝查表得：= (按飽和液體計)，液相平均分子量：氣相平均分子量：液相密度： 氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： Ⅱ、提餾段提餾段平均溫度：℃查txy圖得液相平均分子量：氣相平均分子量：液相密度：氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： ：查《化工原理》附錄2水的物理性質(zhì)及附錄9有機液體的表面張力共線圖知：塔頂液相表面張力℃, 進料板液相表面張力℃, 塔底液相表面張力℃，精餾段平均液相表面張力提餾段平均液相表面張力全塔平均液相表面張力 液體平均粘度計算塔頂液體粘度:℃,進料板液體粘度:℃,塔釜液體粘度:℃,精餾段平均液相粘度提餾段平均液相粘度全塔平均液相粘度3． 塔徑的確定設(shè) 由圖1241得到允許有效空塔速度, =實際空塔氣速即初步核算：霧沫夾帶：
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