乙醇水精餾塔浮閥塔課程項目設(shè)計方案(存儲版)
【正文】 準(zhǔn)備過程中，自己的能力也在不斷的提高。最常用的間接質(zhì)量指標(biāo)是溫度。 壁厚選6mm,所用材質(zhì)為A3。則 ，取管子規(guī)格Ф25。進(jìn)料XF=，平均密度可得：進(jìn)料質(zhì)量流量進(jìn)料罐容積其中為停留時間，取4天，則 圓整取2252m3（40℃），取停留時間為 。℃)則 ③總傳熱系數(shù)K查表，取K=600W/（m2基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：圓整Dbi=1800mm,Dbo=2300mm，基礎(chǔ)環(huán)厚度。泛點(diǎn)率通過公式計算：其中液相流程長液流面積并取物性系數(shù)K=1 精餾段根據(jù)氣相密度與塔板間距，由泛點(diǎn)負(fù)荷因子關(guān)聯(lián)圖（圖5），得泛點(diǎn)負(fù)荷因子 ，泛點(diǎn)率 提餾段泛點(diǎn)負(fù)荷因子 泛點(diǎn)率 由以上計算，霧沫夾帶能滿足eV(kg 液/kg 氣)氣的要求。塔板布置如圖3。 精餾段氣液流動參數(shù)塔板間距，則由史密斯關(guān)聯(lián)圖，可得，安全氣速塔徑 圓整 提餾段氣液流動參數(shù) 塔板間距，則 由費(fèi)爾關(guān)聯(lián)圖，可得，安全氣速塔徑 圓整 塔截面積 空塔氣速 提餾段：精餾段：乙醇與水的比熱容見表五：表3—5乙醇與水的比熱容溫度tD=℃tF=℃tw=℃乙醇的摩爾比熱容水的摩爾比熱容 加熱蒸汽用量的計算原料液平均摩爾比熱容：原料液的焓：原料液帶入的熱量：回流液的焓近似取純C2H5OH的焓：回流液帶入的熱量：塔頂蒸汽的熱焓近似地取純乙醇蒸汽的焓：塔頂蒸汽帶出的熱量： 塔底產(chǎn)品的焓近似地取純水的焓： 溢流裝置因塔徑D = ，可選用單溢流弓形降液管，采用平直堰，凹形受液盤。⑸能量的利用問題精餾塔塔底再沸器輸入的能量大部分被塔頂冷卻劑帶走，能量利用率較低，故利用溫度較高的產(chǎn)品（乙醇）或副產(chǎn)品（水）以及冷凝后的加熱蒸汽對原料液進(jìn)行余熱，也可通過別的方式利用余熱。⑴ 塔板類型選擇浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)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；由于閥片可以隨氣量的變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時間長，塔板效率高。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。⑥輸送管路的設(shè)計計算。②繪制塔板汽液負(fù)荷性能圖分別畫出精餾段和提餾段的塔板汽液負(fù)荷性能圖。3) 塔頂蒸汽冷凝方式：在分凝器中利用塔頂蒸汽的冷凝熱對料液進(jìn)行預(yù)熱，飽和液體進(jìn)入回流罐，飽和氣體然后在全凝器中進(jìn)一步冷凝成飽和液體進(jìn)入回流罐。塔底采出物流的能量另作它用。⑷附屬設(shè)備設(shè)計和選用①完成塔底再沸器的詳細(xì)設(shè)計計算。設(shè)計說明書應(yīng)根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)思想闡明設(shè)計特點(diǎn)，列出設(shè)計主要技術(shù)數(shù)據(jù)，對有關(guān)工藝流程和設(shè)備選型作出技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的論證和評價。 本設(shè)計的任務(wù)為分離乙醇—水二元混合物，采用連續(xù)精餾流程。綜合考慮各類塔板的優(yōu)缺點(diǎn)和待分離物系特點(diǎn)，確定選擇浮閥塔，類型為常用的F1型。不同溫度下乙醇和水的表面張力見表3表3—3 不同溫度下乙醇和水的表面張力溫度(℃)708090100乙醇表面張力(dyn/cm2)18水表面張力(dyn/cm2) 精餾段 (℃)表面張力：乙醇 水 摩爾體積：乙醇 水 已知X1=,XW=1X1== ∴ 聯(lián)立解得 提餾段 (℃)表面張力：乙醇 水 摩爾體積：乙醇 水 已知X0’= ,XW’=1X0’==所以： 聯(lián)立解得 粘度(℃)查表得：(℃)查表得：乙醇和水見表4表3—4 液體粘度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)溫度℃ 708090100110乙醇水根據(jù)公式提餾段粘度：根據(jù)公式提餾段粘度： 相對揮發(fā)度①精餾段揮發(fā)度：由②提餾段揮發(fā)度：由 適宜回流比 最小回流比根據(jù)表1，用AutoCAD軟件作出常壓下乙醇—水物系的xy圖（圖1），過塔頂采出點(diǎn)D（，）作平衡曲線的切線，故最小回流比讀得（圖1）： ，取實際回流比 圖3—1 最小回流比 塔內(nèi)物料氣液相體積流量計算 精餾段摩爾流量： 質(zhì)量流量：體積流量： 提餾段摩爾流量：質(zhì)量流量：體積流量： 理論塔板數(shù)關(guān)于理論板層數(shù)的計算，通?？梢圆捎脠D解法和逐板計算法。 (取E=1)精餾段：故：提餾段： 故：（3）弓形降液管寬度Wd 和截面積Af 由，查弓形降液管參數(shù)圖，得： 查圖可知。按照N = 300，重新核算孔速及閥孔動能因子：，在9~13之間開孔率： 塔板流體力學(xué)計算 塔板壓降精餾段⑴干板壓降由式確定臨界流速。精餾段 提餾段 最后得表： 表3—6 物沫表帶線上的氣液體積流量精餾段Ls(cm3/s)Vs
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