化工原理課程設(shè)計任務(wù)書-甲醇—水連續(xù)填料精餾塔畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-24 16:30本頁面
【正文】 高度在精餾段，空塔氣速u＝ m/s。Z=HETPNT = = m采用上述方法計算出填料層高度后，留出一定的安全系數(shù)， Z’= = = m (2) 提餾段的填料層高度在提餾段，空塔氣速u＝ m/s，精餾塔的塔板數(shù)是5。Z=HETPNT = 5= m采用上述方法計算出填料層高度后，留出一定的安全系數(shù)，Z’=== m (3) 精餾塔的填料層高度 Z=＋= m填料層壓力降的計算本設(shè)計中，散裝填料的壓降值由?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖來計算。計算時，先根據(jù)有關(guān)物性數(shù)據(jù)求出橫坐標值，再根據(jù)操作空塔氣速、壓降填料因子以及有關(guān)的物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標值。通過作圖得出交點，讀出過交點的等壓線值，得出每米填料層壓降值。查得，DN25金屬環(huán)矩鞍散堆填料的壓降填料因子m－1。(1) 精餾段的壓降經(jīng)計算得：橫坐標： 縱坐標： 查埃克特通用關(guān)聯(lián)圖，可得 ?p/Z=30= pa/m因此，精餾段的壓降 ?p1== pa(2) 提餾段的壓降橫坐標： 縱坐標： 查?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖，可得 ?p/Z=100=981 pa/m因此，提餾段的壓降 ?p2=981= pa(3) 精餾塔的壓降 ?p=＋ = pa 表十四 精熘塔各部分工藝尺寸及相關(guān)物性參數(shù)精熘段提熘段全塔空塔氣速(m/s)塔徑(m)每米填料層壓降(pa/m)981總壓降(pa)填料層高度(m)七、附屬設(shè)備及主要附件的選型計算 冷凝器的選用取全凝器的傳熱系數(shù)K=2400kJ /(m2?h?℃)，選擇逆流操作。冷卻水進口溫度是35℃，出口溫度是45℃。原料液是泡點回流，進出口溫度基本相等。逆流： T ℃ → ℃ t 35℃ ← 45℃?t2 = －45=℃ ?t1= －35＝℃?tm=(?t2－?t1) / In(?t2 / ?t1) = ℃A=Qc / (K??tm ) = / (2400)＝ m2本設(shè)計選用的列管換熱器是G400－2－16－22。加熱器的選用℃ 總壓是300 kpa的飽和水蒸汽作為加熱介質(zhì)，取傳熱系數(shù)K= kJ/m2*h*℃。 ?t = －100＝℃ A= QS’ / (K??t ) = 106 / ()＝ m2 本設(shè)計選用的列管換熱器是G273－1－25－16。塔內(nèi)管徑的計算及選擇 本設(shè)計選用的是熱軋無縫鋼管。(1) 進料管：選用WF= dF = [ 4F’/ (3600?π?WF?ρLF) ] 1/2 = [ 4 / (3600) ] 1/2 = m 圓整后，選用的是φ = 38mm 。(2) 回流管：選用WR= dR = [ 4L’ / (3600π?WR?ρL1) ] 1/2 = [ 4 / (3600) ] 1/2 = m 圓整后，選用的是φ = 32mm 。(3)塔頂蒸汽接管：選用WV = 20m/s dV = [ 4V’ / (3600?π?WV?ρVD) ] 1/2 =[ 4 / (360020) ] 1/2 = m圓整后，選用的是φ = 133mm 。(4)塔釜出料管：選用WW = dV = [ 4W’ / (3600?π?WW?ρLW) ] 1/2 = [ 4 / (3600) ] 1/2 = m 圓整后，選用的是φ=32mm。離心泵的選用 當(dāng)貯槽與受液槽兩液面保持恒定，則泵對單位重量液體所做的凈功為： 設(shè)塔釜離地面3m，忽略兩截面間的壓頭損失。貯槽的液面和塔頂一樣，可看做是常壓下操作，壓力差可近似看做是精餾段的壓力降，?p1= pa。而在特定條件下，因此：He = ?z＋?p1 / (ρLFg)= 3＋ / () = mQe = / = m3/ h根據(jù)以上條件，選用IS50－32－125，轉(zhuǎn)速n=1450 r/min。液體分布器的選取填料塔的傳質(zhì)過程要求塔內(nèi)任一截面上汽液兩相流體能均勻分布，從而實現(xiàn)密切接觸、高效傳質(zhì)，其中液體的初始分布至關(guān)重要。根據(jù)塔徑D=500mm，液體負荷較小，填料層不高，因此選用列管式液體分布器。由于填料層不需分段，因此不需要液體再分布器。氣體入塔分布氣體入塔分布的均勻分布對精餾填料塔十分重要，這對分布器的要求是壓降盡可能小，分布均勻。D≤500mm的小塔多采用的是進氣管分布，可使進氣管伸到塔的中心線的位置，管的末端向下開缺口，可使氣流折轉(zhuǎn)而上。較低的入口氣速有利于氣體在塔內(nèi)的分布，適宜的管內(nèi)氣速為10－18m/s。除霧沫器為捕集出填料層氣體中所夾帶的液沫和霧滴，需在塔頂液體初始分布器的上方設(shè)置除霧沫器。本設(shè)計塔徑小，填料層高度不高，且汽液易分離，因此采用小型的絲網(wǎng)除沫器，裝入設(shè)備上蓋。塔釜設(shè)計 料液在塔內(nèi)停留5min 塔釜液量 LW＝L’(5 / 60)＝(L’/ρL)(5 / 60)＝ m3 VW＝LW＝π d2 h / 4 已得到 d＝ ，可得h＝ m精熘塔主要設(shè)計參數(shù)匯總表塔頂塔釜進料精熘段提熘段氣相摩爾流量(kmol/h)液相摩爾流量(kmol/h)氣相質(zhì)量流量(kg/h)液相質(zhì)量流量(kg/h)摩爾分率質(zhì)量分率氣相平均相對分量(kg/kmol)18液相平均相對分量(kg/kmol)18氣相平均密度(kg/m3)液相平均密度(kg/m3)溫度(℃)平均粘度(mPa?S)八、參考文獻Gmehling J.， VaperLiquid Equilibrium Data Collection，McGraw Hill Inc.， 1978陳鐘秀，顧飛燕，胡望明，化工熱力學(xué)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002化學(xué)工程手冊編委會，化學(xué)工程手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1989柴誠敬等，化工流體流動與傳熱，化學(xué)工業(yè)出版社，2000賈紹義等，化工傳質(zhì)與分離過程，化學(xué)工業(yè)出版社，2000王樹楹等，現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南，中國石化出版社，1998謝克昌等，甲醇及其衍生物，化學(xué)工業(yè)出版社，2002卡拉華耶夫等，甲醇的生產(chǎn)，化學(xué)工業(yè)出版社，1980羅斯等，實用精餾設(shè)計，化學(xué)工業(yè)出版社，1993比勒特等，填料塔，化學(xué)工業(yè)出版社，19981大連理工大學(xué)化工原理教研室，化工原理課程設(shè)計，大連理工大學(xué)出版社，19941賈紹義等，化工原理課程設(shè)計：化工傳遞與單元操作設(shè)計，天津大學(xué)出版社，20021秦叔經(jīng)等，換熱器，化學(xué)工業(yè)出版社，20031上海醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計院，化工工藝設(shè)計手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，19891蘇健民，化工技術(shù)經(jīng)濟，1崔克清等，化工安全設(shè)計，九、甲醇－水精熘塔設(shè)計條件圖（附圖二
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