【導(dǎo)讀】乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是重要的一種原料。醇和水的揮發(fā)度相差較大。精餾是傳質(zhì)分離過(guò)程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部。分冷凝的過(guò)程，可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓。形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。分離操作，必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)精餾操作。流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)是非常必要的。

　　

【正文】 量，則塔底容量可較小。對(duì)于塔底產(chǎn)量大的塔，塔底容量也可取小些，有時(shí)僅取 35min 的儲(chǔ)量。對(duì)于易結(jié)焦物料，塔底停留時(shí)間則應(yīng)按工藝要求而定， 值可按儲(chǔ)量和BH塔徑計(jì)算 這里取 t=12min=720sV 釜液=720＝ 3 mRabHWB )7.*143/().0*()/6*8( 22 ???????塔底液面距最后一塊板高度 ?化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 41 塔體總高度 由下式計(jì)算： BFTDHSNH????39。)2( 式中： 塔頂空間高度，mm 塔板間距，mmT 開(kāi)有人孔的塔板間距， mm39。H 進(jìn)料段空間高度，mmF 塔底空間高度，mmB N—實(shí)際塔板數(shù)； S—人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間人孔） 本設(shè)計(jì)的塔體總高：H=19m。第九章主要接管尺寸計(jì)算 進(jìn)料管由前面物料衡算得： 504./Fkmolh?，進(jìn)料液密度， 。skgF/? 3782gL?進(jìn)料由高位槽輸入塔中，適宜流速為 1～3m/s。取進(jìn)料流速 u=,則進(jìn)料管內(nèi)徑為： mudF ?????選取熱軋無(wú)縫鋼管 。校核設(shè)計(jì)流速： sdF /).(42 ???????化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 42經(jīng)校核，設(shè)備適用。 回流管由前面物料衡算得：，skghkL/????回流液密度 。?采用泵輸送回流液，適宜流速為 ～。取回流液流速 u=，則回流管內(nèi)徑為：??????選取鋼管 。校核設(shè)計(jì)流速： sm/).(4??????經(jīng)校核，設(shè)備適用。 釜液出口管由前面物料衡算得： ，skgW/.???回流液密度 。3/?釜液出口管一般的適宜流速為 ～。取釜液流速 u=，則釜液出口管內(nèi)徑為：????選取熱軋無(wú)縫鋼管 Φ89。校核設(shè)計(jì)流速， smu /).(43????經(jīng)校核，設(shè)備適用?；?工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 43 塔頂蒸汽管由前面物料衡算得： ，skgVs /???蒸汽管一般適宜流速為 15～25m/s.取蒸汽管流速為 u=20m/s，則塔頂蒸汽管管口內(nèi)徑為： mds ??????選取鋼管 Φ3778mm。校核設(shè)計(jì)流速： su /).(46?????經(jīng)校核，設(shè)備適用。 塔釜蒸汽管由前面物料衡算得：，skghkVa /13./????蒸汽管一般適宜流速為 15～25m/s.取蒸汽管流速為 u=20m/s，則塔釜蒸汽管管口內(nèi)徑為： ??選取鋼管 Φ3256mm。校核設(shè)計(jì)流速： su/).(41??????化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 44第十章輔助設(shè)備設(shè)計(jì)定型 數(shù)據(jù)與說(shuō)明 預(yù)熱器一個(gè)：預(yù)熱進(jìn)料,同時(shí)冷卻釜液。 全凝器一個(gè)：將塔頂蒸汽冷凝,提供產(chǎn)品和一定量的回流。 冷卻器一個(gè)：將產(chǎn)品冷卻到要求的溫度后排出。管程 殼程 K 值范圍預(yù)熱器 料液 水蒸汽 280～850W/m 2s全凝器 冷水 物料蒸汽 280～850W/m 2s冷卻器 冷水 有機(jī)溶液 850～1500 W/m 2s 預(yù)熱器計(jì)算 設(shè)計(jì)流程要求泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料濃度下的泡點(diǎn)溫度為 ℃，而原 料溫度為 20℃。釜?dú)堃旱臏囟葹?℃，其主要成分是水，比熱比 原料液大，所以完全可以利用釜液對(duì)進(jìn)料液進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到泡點(diǎn)， 只要控制好釜?dú)堃旱牧髁?，由于釜?dú)堃耗芴峁┑臒崃孔銐颍蚨梢?穩(wěn)定控制進(jìn)料溫度為泡點(diǎn)。擬定將釜液降至 35℃排出，以用于他途。 F=,W= Cttm???? 點(diǎn)進(jìn) 料根據(jù)溫度，查相關(guān)表得： CP 水 =(kg℃), CP 乙醇 ＝(kg℃)。 sKJtFQm/)(. ?????吸 收 )/( CkgCxxPFPF ???水乙 醇化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 45取總傳熱系數(shù) K=700=℃2m ?????Ctm ???????????? .)(.79)/( mtKQAm??取安全系數(shù) ，則實(shí)際傳熱面積為：A= 。2作為傳熱管，管心距 PT 為 ??取 Do=,管程為 1，管子根數(shù) 21， ，換熱管長(zhǎng)度為 4500mm，??積為 ，管子按正三角形排列。2mG70041051806校核：A= 2Q=.=????所以傳熱足夠，設(shè)計(jì)滿足要求。 全凝器計(jì)算取水進(jìn)口溫度為 25℃，水的出口溫度為 40℃，V =；塔頂出口氣體的溫度為 ℃，在此溫度下： =*730+（）*1564= sKJVQC /????所用水量： kg/s????.// ???水水水 tMPm ℃????????????t取安全系數(shù) 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 46A= ?????????作為傳熱管，管心距 PT 為 32mm5??取 Do=，管程為 6，管子根數(shù) 304， ，換熱管長(zhǎng)度為 3000mm ?積為 ，管子按正三角形排列。2G70041051206 冷卻器計(jì)算取水進(jìn)口溫度為 25℃，水的出口溫度為 35℃；塔頂全凝器出來(lái)的有機(jī)液D=；溫度為 ℃，降至 35℃。按產(chǎn)品冷卻前后的平均溫度查算比熱： ??sKJtDCQsKJCXpmPDPp /??????產(chǎn)產(chǎn) 水酒產(chǎn) ）（ ）（所用水量：kg/.// ?水水水 tMPm取總傳熱系數(shù) K=900=℃2℃????????????????mtA= ?./412/ mtkQ??取安全系數(shù) ，則 A=作為傳熱管，管心距 PT 為 ?取 Do=273mm，管程為 2，管子根數(shù) 32， ，換熱管長(zhǎng)度為 3000mm ??積為 ，管子按正三角形排列。2m化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 47校核：A= 2mQ== KJ/????Q所以傳熱足夠，設(shè)計(jì)滿足要求。化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 48總結(jié) 課程設(shè)計(jì)看到我們的設(shè)計(jì)成果，我心里感到很高興，因?yàn)檫@其中包含了我的汗水和努力，以及對(duì)我們團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的肯定。這是我第一次做設(shè)計(jì)，成功與否。我發(fā)自內(nèi)心的喜悅依舊不減，這種“豐收”的感覺(jué)讓我很滿足。 首先要感謝老師在這過(guò)程中不斷給我們指導(dǎo)，讓我們?cè)谛睦砩虾苡凶孕?，有老師這個(gè)強(qiáng)力后盾，有什么困難我們都不怕。再次就是要感謝我的團(tuán)隊(duì)，我們一組兩個(gè)人，在這次設(shè)計(jì)中，配合的很好，大家各司一職，專心完成自己任務(wù)的同時(shí)，又能協(xié)助別人完成任務(wù)，這真是讓我受益匪淺，既有自己的專屬任務(wù)，又可以幫別人，總之就是大家的能力都發(fā)揮了出來(lái)，既有任務(wù)劃分又沒(méi)有絕對(duì)的界限，這種配合我還是第一次經(jīng)歷，感覺(jué)很好，這無(wú)疑對(duì)今后我的工作是一個(gè)很寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 我這門(mén)課學(xué)的還算好，這次發(fā)揮了用場(chǎng)。應(yīng)那句話，知識(shí)永遠(yuǎn)都不過(guò)時(shí)，永遠(yuǎn)都有用武之地。很慶幸當(dāng)時(shí)很好的學(xué)了相關(guān)的專業(yè)課，這次的設(shè)計(jì)能順利進(jìn)行，離不開(kāi)我的一份功勞。 由于是工程上的問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)的不能像理論上那樣準(zhǔn)確，存在誤差是在所難免的，計(jì)算過(guò)程中數(shù)字的一步步地四舍五入逐漸積累了較大的計(jì)算誤差，但是只要我們?cè)谟?jì)算中保持高的精確度，這種誤差可以大大地減小。在計(jì)算中，精餾段和提留段有一定的差別，這就要綜合所學(xué)知識(shí)，將二者合二為一，使其統(tǒng)一。兩周的課程設(shè)計(jì)雖然短暫而勞累，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，將事半功倍。同時(shí)使我認(rèn)識(shí)到理論于實(shí)踐的結(jié)合有多重要，也使我在潛意識(shí)中慢慢形成了一種模式：純理論主義與純經(jīng)驗(yàn)主義都是不可取的，只有聯(lián)系實(shí)際、活學(xué)活用才是對(duì)自己、對(duì)社會(huì)有用的?；?工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 49致謝在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，方繼德老師給予我熱情的指導(dǎo)，使得我順利完成課程設(shè)計(jì)。也感謝和我一起參加設(shè)計(jì)的同組成員吳小波同學(xué)，我們一起探討，一起學(xué)習(xí)，一起進(jìn)步，這是非常難忘的一個(gè)過(guò)程，復(fù)雜但充實(shí)，在此特別感謝！參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20xx、5[2]（第三版上冊(cè)）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20xx、7[3][M].上海科學(xué)技術(shù)出版社 [4]（上冊(cè)）[5]王存文、.[M]。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[6]（有機(jī)卷）.[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，附錄一 設(shè)計(jì)所需技術(shù)參數(shù)數(shù)值序號(hào)項(xiàng)目 精餾段 提餾段化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 501 平均溫度 t m，℃ 2 平均壓力 P m，kPa 3 氣相流量 V s,（m 3/s） 4 液相流量 L s,(m3/s) 5 實(shí)際塔板數(shù) 25 86 塔徑,m 7 板間距,m 8 溢流形式 單流型 單流型9 降壓管形式 弓形 弓形10 堰長(zhǎng),m 11 堰高,m 12 板上液層高度,m 13 堰上液層高度,m 14 降壓管底隙高度,m 15 安定區(qū)寬度,m 16 邊緣區(qū)寬度,m 17 開(kāi)孔區(qū)面積,m 2 18 篩孔直徑,m 19 篩孔數(shù)目 5388 538820 孔中心距,m 21 開(kāi)孔率,% 23 篩孔氣速,m/s 24 穩(wěn)定系數(shù) 25 每層塔板壓降 Pa 26 液沫夾帶 eV,(kg 液/kg 氣) 27 液相負(fù)荷上限,m 3/s 103 10328 液相負(fù)荷下限,m 3/s 104 10429 操作彈性 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 51附錄二乙醇—水系統(tǒng) t—x—y 數(shù)據(jù)乙醇摩爾數(shù)/% 乙醇摩爾數(shù)/%沸點(diǎn) t/℃液相 氣相沸點(diǎn) t/℃液相 氣相 82 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 52附錄三篩板圖管的排列形式化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 53附錄四 帶控制點(diǎn)的工藝流