【正文】 兩相充分接觸的機(jī)會(huì)，使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行，還要能使接觸之后的氣液兩相及時(shí)分開，互不夾帶。 二 設(shè)計(jì)題目 項(xiàng)目名稱 :丙酮精餾塔 ： 原料 :85 噸 /天 39%(質(zhì)量 %) 其余為水 4 產(chǎn)品要求 :回收率 98% 塔頂產(chǎn)品 濃度 98% 三 設(shè)計(jì)說明書符號(hào)表 符號(hào) 名稱 單位 F 進(jìn)料流量 kmol/h D 塔頂產(chǎn)品流量 kmol/h W 塔底產(chǎn)品流量 kmol/h M 摩爾質(zhì)量 kg/kmol N 理論塔板 數(shù) R 回流比 P 壓強(qiáng) Pa t 溫度 ℃ ? 氣體粘度 Pa s μ 水 = 通常將整個(gè)填料層分為若干段，段與段之間設(shè)置液體再分布器。 ,噴灑外圈距塔壁 x=70~100mm,蓮蓬高度 y＝（ ~） D,小孔直徑 d0=3~8mm,推薦 4~5mm,蓮蓬頭一般用于直徑在600mm 以下的塔中 . 在此選取蓮蓬頭式噴淋器，選用此裝置能使截面積的填料表面較好濕潤(rùn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，噴灑比較方便，安裝也方便。 綜上所述，這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己來說是一個(gè)提高的過程。 課程設(shè)計(jì)可謂是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是我們學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的初步嘗試。在填料層內(nèi)液體初始分布良好，會(huì)減少塔頂部的“端效應(yīng)”，好的噴淋裝置可保證填料分離效率充分發(fā)揮，若從塔中央一點(diǎn)注入液流時(shí)，液流在一定填料高度內(nèi)會(huì)很不均勻。 （二） 筒體參數(shù) 碳素鋼鋼板 鋼號(hào) 鋼板標(biāo)準(zhǔn) 使用狀態(tài) 厚度 mm 常溫強(qiáng)度指標(biāo) 100℃下的 15 δ b MPa δ s MPa 許用應(yīng)力 MPa A3 GB912 熱軋 3~4 370 235 111 封頭 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 這種封頭是由半個(gè)橢圓球和一段高度為 h0的圓柱形筒節(jié)構(gòu)成。 ??x = 七 塔和塔板主要工藝尺寸計(jì) 算 平均分子量的計(jì)算 ： M 輕組分 = ， M 重組分 = 18， 塔頂?shù)钠骄肿恿?： Xd =XD=， X1=， Mvdm=Xd*M 輕組分 + (1 Xd)*M 重組分 = Mldm =X1*M 輕組分 + (1X1)*M 重組分 = g/mol 進(jìn)料板的平均分子量 ： y3= x3= XF= Mvfm= y3* M 輕組分 + (1 y3) *M 重組分 = g/mol Mlfm= x3* M 輕組分 +(1 x3) *M 重組分 = g/mol 10 塔底的平均分子量 ： Yw= Xw= Mvwm=Yw* M 輕組分 + (1Yw) *M 重組分 = g/mol Mlwm=Xw* M 輕組分 +(1Xw) *M 重組分 = 精餾段 , 提餾段的平均分子量 ： 精餾段平均分子量 Mlm=( Mldm+ Mlfm)/2= Mvm=( Mvdm+ Mvfm)/2= 提餾段平均分子量 M’lm= (Mlwm+ Mlfm)/2= g/mol M’vm= (Mvwm+ Mvfm)/2= g/mol 平均密度的計(jì)算 ： 根據(jù)進(jìn)料板組成查水 丙酮 平衡體系 txy 圖，得進(jìn)料板溫度 tF =64℃ ， 塔底溫度 tW =72℃ ，塔頂 溫度 tD = 59℃ 利用物性數(shù)據(jù) 參數(shù)表 查得 ： 在 64℃下， 丙酮 的密度與水 的密度： 丙酮? =719 3/mkg 水? =980 3/mkg 在 72℃下， 丙酮 的密度與水的密度： 丙酮? =711 3/mkg 水? = 3/mkg 在 59℃下， 丙酮 的密度與水的密度： 丙酮? = 720 3/mkg 水? = 3/mkg 因此， 丙酮 的平均密度、水的平均密度取 各溫度下的 丙酮 的密度與水的密度 的平均值 ， 丙酮? = 3/mkg 水? = 3/mkg 液相平均密度 其中進(jìn)料 丙酮 質(zhì)量百分比 ： %%10018)( ?????? ??? 塔底 丙酮 質(zhì)量百分比 ： %% 2 ????? ??? 11 塔頂 丙酮 質(zhì)量百分比 ： %%100 ????? ??? 塔頂液相密度 : LD? 32313/ 2 011 mkg???????? 進(jìn)料液相密度 ： 32111LF/ mkg????????? 塔底液相密度 : 32212/ mkgLW ????????? 精餾段的平均液相密度 : 3/ mkgLFLDLM ??? ??? 提餾段的平均液相密度 : 3/ mkgLwLDLM ??? ??? 氣相平均密度 進(jìn)料板溫度 tF =64℃ ， 塔底溫度 tW =72℃ ，塔頂 溫度 tD = 59℃ 精餾段 : 2 DFM ttt ??=℃ ??MVMVM RTpM? 提餾段 : ??? 239。 4． 流體阻力：氣相通過每層塔板或單位高度填料層的壓降。 根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式，可將塔設(shè)備分為兩大類：板式塔和 填料塔。 s V 氣相摩爾流量 kmol/h W 液相摩爾流量 kmol/h XD 塔頂產(chǎn)品濃度 XW 塔底產(chǎn)品濃度 x 液相摩爾分?jǐn)?shù) y 氣相摩爾分?jǐn)?shù) α 組分的相對(duì)揮發(fā)度 η 回收率 ? 密度 kg/m3 四 流程圖 五 物性參數(shù) 原料 粗餾塔 精餾塔 冷凝器 冷凝器 再沸器 1 再沸器 2 排水 塔頂產(chǎn)物 1 塔頂產(chǎn)物 2 5 水的物性參數(shù) : 分子量 18 壓強(qiáng) 510??p /Pa 溫度 t /℃ 密度 )//( 3mkg? 比熱容 )]/(/[ 103KkgJcp ??? 黏度 510/( )Pa