年產(chǎn)1002噸丙酮設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-28 20:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 徑為263mm U——流體在管道中流速 Ρ——水的密度 M——水的摩爾質(zhì)量 Qnl——水的摩爾流量m則設(shè)計(jì)取=2mm取壁厚為4mm則開(kāi)孔直徑為10mm工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總與主要符號(hào)說(shuō)明下面將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總，分別列出：題目年產(chǎn)1002噸丙酮設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)流程布置逆流主體設(shè)備填料塔氣液平衡關(guān)系Ye=塔高塔徑700mm填料塑料鮑爾環(huán)液體分布器雙排管式分布器填料支撐板柵格形支撐板封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 意義及符號(hào)結(jié)果混合氣體處理量G2600m3/h氣液相平衡常數(shù)m 進(jìn)塔氣相摩爾分率y1 出塔氣相摩爾分率y2 進(jìn)塔液相摩爾分率x1出塔液相摩爾分率x2 0最小液氣比L/V混合氣體平均式量 混合氣體的密度ρ混合氣體的粘度μ吸收劑用量L ⒉塔設(shè)備計(jì)算總表意義及符號(hào)結(jié)果塔徑D700mm填料層高Z氣相總傳質(zhì)單元高度 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)塔的實(shí)際高度H布液孔數(shù)n207個(gè)空塔氣速泛點(diǎn)氣速⒊填料計(jì)算總表意義及符號(hào)結(jié)果孔隙率%填料比表面積a填料因子120m1填料常數(shù)A英文字母——填料層的有效傳質(zhì)比表面積（m178。/m179。）。 ——填料層的潤(rùn)滑比表面積m178。/m179。；——吸收因數(shù)。無(wú)因次。 ——填料直徑，mm；——填料當(dāng)量直徑，mm。 ——擴(kuò)散系數(shù)，m178。/s； 塔徑。 ——亨利系數(shù)，KPa。 ——重力加速度，kg/(m178。.h)。——溶解度系數(shù)，kmol /(m179。.KPa)。 ——?dú)庀鄠髻|(zhì)單元高度 ，m?！合鄠髻|(zhì)單元高度，m。 ——?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元高度，m?！合嗫倐髻|(zhì)單元高度，m。 ——?dú)饽の障禂?shù), kmol /(m179。.)。——吸收液質(zhì)量流速kg/(m178。.h)。 ——液體噴淋密度。——相平衡常數(shù)，無(wú)因次。 ——?dú)庀鄠髻|(zhì)單元數(shù)，無(wú)因次?！合鄠髻|(zhì)單元數(shù)，無(wú)因次。 ——?dú)庀嗫倐髻|(zhì)系數(shù)，無(wú)因次?！?液相總傳質(zhì)系數(shù)，無(wú)因次。 ——總壓，KPa ?！謮?，KPa 。 ——?dú)怏w通用常數(shù)，kJ/() ?！馕蜃印? ——溫度，0C?！账俣?，m/s 。 ——液泛速度，m/s 。 ——混合氣體體積流量，m3/s?！耗の障禂?shù) ，kmol/()。 ——?dú)饽の障禂?shù)，kmol/()?！?dú)庀嗫偽障禂?shù)kmol/(m178。.s)。 ——液膜吸收系數(shù)，kmol/()。——?dú)庀嗫偽障禂?shù)，kmol/()。 ——液相總吸收系數(shù)kmol/(m178。.s)?！談┯昧縦mol/h。 kmol/s。 ——是吸收液量 kmol/h；——吸收液質(zhì)量流量kg/h； ——吸收液流量，m179。/s——密度kg/ m179。 ——填料因子， m1 。 下標(biāo)——液相的 ——?dú)庀嗟摹旌蠚饬髁? kmol/s ——混合氣質(zhì)量流量x——溶質(zhì)組分在液相中的摩爾分率 無(wú)因次 X——溶質(zhì)組分在氣相中的摩爾比 無(wú)因次y——溶質(zhì)組分在液相中的摩爾分率 無(wú)因次 Y——溶質(zhì)組分在氣相中的摩爾比 無(wú)因次Z——填料層高度 m Zs——填料層分段高度 m——粘度 ——密度 kg/m3——表面張力 N/m m——平均的，對(duì)數(shù)平均的min——最小的 max——最大的1——塔底 2——塔頂由于從填料塔出來(lái)的產(chǎn)品濃度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以還需設(shè)計(jì)一個(gè)精餾塔，但從填料塔出來(lái)的料液濃度過(guò)低，使得精餾塔下一步的工作難以進(jìn)行，所以需在進(jìn)精餾塔之前對(duì)料液進(jìn)行閃蒸以提高料液的濃度到25%。以下為精餾塔的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。一、設(shè)計(jì)概述： 篩板式連續(xù)精餾塔及其主要附屬設(shè)備設(shè)計(jì):生產(chǎn)能力：（料液）年工作日：300天原料組成：25%丙酮，75%水（摩爾分率）產(chǎn)品組成：餾出液 99%丙酮，釜液1%丙酮（質(zhì)量分率）操作壓力：塔頂壓強(qiáng)為常壓進(jìn)料溫度：泡點(diǎn)進(jìn)料狀況：泡點(diǎn)加熱方式：直接蒸汽加熱回流比： R/Rmin=丙酮—水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。精餾裝置有精餾塔、原料預(yù)熱器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進(jìn)行精餾分離，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。丙酮—水混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到泡點(diǎn)溫度后送入精餾塔進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過(guò)程。流程示意圖如下圖圖1：精餾裝置工藝流程圖二、塔的工藝計(jì)算，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù)水和丙酮的粘度溫度5060708090100水粘度mpa丙酮粘度mpa水和丙酮表面張力溫度5060708090100水表面張力丙酮表面張力水和丙酮密度溫度5060708090100相對(duì)密度水丙酮水和丙酮的物理性質(zhì)分子量沸點(diǎn)臨界溫度K臨界壓強(qiáng)kpa水10022050丙酮丙酮—水系統(tǒng)t—x—y數(shù)據(jù)沸點(diǎn)t/℃丙酮摩爾數(shù)xy100009211由以上數(shù)據(jù)可作出ty（x）圖如下、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)酮的摩爾質(zhì)量 = Kg/kmol水的摩爾質(zhì)量 = Kg/kmol 平均摩爾質(zhì)量 M=+（）= kg/kmol M= + () = kg/kmol M=+（）= Kmol/h 代入數(shù)據(jù)的：解得：D= W= 根據(jù)丙酮—水系統(tǒng)t—x(y)圖可以查得： (塔頂?shù)谝粔K板) 設(shè)丙酮為A物質(zhì)，水為B物質(zhì)所以第一塊板上： 可得： (加料板) 假設(shè)物質(zhì)同上： 可得： (塔底) 假設(shè)物質(zhì)同上： 可得： 所以全塔平均揮發(fā)度： 泡點(diǎn)進(jìn)料，所以：代入數(shù)據(jù)得：令 所以 精餾段 = +提餾段：因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料，所以q=1,且代入數(shù)據(jù)通過(guò)已獲得的精餾段和提餾段的操作線方程，進(jìn)行逐板計(jì)算，確定給定條件下完成規(guī)定分離要求所需要的理論板數(shù)，數(shù)據(jù)如下表所示：y1=x1=y2=x2=y3=x3=y4=x4=y5=x5=y6=x6=y7=x7=y11=VALUE!X7=y12=y13=y14=y15=y16=y17=y18=y19=y20=y21=通過(guò)該表的數(shù)據(jù)表明，總理論板層數(shù)，進(jìn)料板位置、全塔效率的估算塔頂溫度：； 進(jìn)料板的溫度：；塔底的溫度：（1）精餾段平均溫度：（2）提餾段平均溫度：，丙酮水的組成 查前面物性常數(shù)（粘度表）： 時(shí)， 所以 所以
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