甲醇水分離過(guò)程板式精餾塔的設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-資料下載頁(yè)
2025-07-04 19:04本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】料液中含甲醇40%，水60%。每年工作日為330天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。精餾塔的物料衡算；精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算；⑴首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定。節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用?；亓鞅鹊拇笮?duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。降低生產(chǎn)成本是各部門的經(jīng)常性任務(wù)，到破壞，因而需要安全裝置。以上三項(xiàng)原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。應(yīng)作較多的考慮，對(duì)第二個(gè)原則只作定性的考慮，而對(duì)第三個(gè)原則只要求作一般的考慮。真空度，最終破壞物系的操作。塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。⑵處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。⑷壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。⑴設(shè)計(jì)方案確定和說(shuō)明。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。
【正文】 ，規(guī)格為：采用加熱管的直徑為： 25 名稱 公稱直徑 Dg/mm 公稱壓力 Pg/MPa 管程數(shù) N 管子根數(shù) n 規(guī)格 500 Ⅳ 152 名稱 中心排管數(shù) 管程流通面積/m2 計(jì)算換熱面積/m2 換熱管長(zhǎng)度/mm 規(guī)格 3000 24 塔頂全凝器 甲醇的氣化熱 r⑹ Qc=(R+1)D r =(+1) ( ) 1101 = 冷凝塔頂產(chǎn)品由溫度 ℃冷卻到溫度 40℃ 采用冷凝水由 20℃到 40℃ 知道 Δ Tm=(Δ T1－Δ T2)/ln(Δ T1/Δ T2) = K 選擇 K=800w/( m2 K) 則有： A= Qc /(KΔ Tm) = 取安全系數(shù)為 實(shí)際面積 A=選擇冷凝器的系列：采用加熱管的直徑為： 25 名稱 公稱直徑 Dg/mm 公稱壓力 Pg/MPa 管程數(shù) N 管子根數(shù) n 規(guī)格 600 Ⅱ 254 名稱 中心排管數(shù) 管程流通面積 /m2 計(jì)算換熱面積 /m2 換熱管長(zhǎng)度 /mm 規(guī)格 6000 塔底再沸器 Qc=V’w r =( 2258 )=塔釜產(chǎn)品由溫度 ℃加熱到溫度 130℃ Δ Tm== 選擇 K=1000w/( m2 K) 則有： A= Qc /(KΔ Tm)= m2 25 取安全系數(shù)為 則有 A 實(shí)際 =名稱 公稱直徑 Dg/mm 公稱壓力 Pg/MPa 管程數(shù) N 管子根數(shù) n 規(guī)格 600 Ⅳ 242 名稱 中心排管數(shù) 管程流通面積 /m2 計(jì)算換熱面積 /m2 換熱管長(zhǎng)度 /mm 規(guī)格 6000 產(chǎn)品冷卻器 假設(shè)產(chǎn)品從 ℃冷卻到 40℃時(shí) 冷卻水從進(jìn)口溫度 15℃到 40℃時(shí) CH3OH ： Cp,c= Kj/kg K H2O ： Cp,c= Kj/kg K φ =Qm,c Cp,c △ T = (6740)= 105kj/h 取 K=600 w/( m2 K) A=φ /K△ Tm =( 105 1000)/(600 3600) = m2 取安全系數(shù)為 則 A 實(shí)際 =名稱 公稱直徑 Dg/mm 公稱壓力 Pg/MPa 管程數(shù) N 管子根數(shù) n 規(guī)格 273 Ⅱ 32 名稱 中心排管數(shù) 管程流通面積 /m2 計(jì)算換熱面積 /m2 換熱管長(zhǎng)度 /mm 規(guī)格 3000 26 精餾塔 塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距，為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降， 其高度應(yīng)該大于板間距。所以塔頂間距為（ — ） HT= = m 塔底空間 塔底高度選擇儲(chǔ)存液量停留在 5 分鐘而定 設(shè)塔底的密度為 1000kg/ m3 V=( 5/60)/1000 = m3 V=∏ R2h 算出 h= m 所以 塔底高度設(shè)計(jì)為 塔支座為 塔體總高度為： H=(nnFnP1)HT+ nF HF+ nP Hp+ HD+ HB+ H1+H2 =(14111) +1 +1 ++++ = m 第九章 精餾裝置工藝流程圖 27 附錄：主要符號(hào)說(shuō)明 Aa 塔板的開(kāi)孔區(qū)面積， m2 Af 降液管的截面積 , m2 Ao 篩孔區(qū)面積 , m2 AT塔的截面積 m2 C負(fù)荷因子 無(wú)因次 C20表面張力為 20mN/m 的負(fù)荷因子 do篩孔直徑 D塔徑 m ev液沫夾帶量 kg 液 /kg 氣 ET總板效率 R回流比 Rmin最小回流比 M平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol tm平均溫度 ℃ g重力加速度 Z板式塔的有效高度 Fo篩孔氣相動(dòng)能因子 kg1/2/() hl進(jìn)口堰與降液管間的水平距離 m hc與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? m hd與液體流過(guò)降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨? m hf塔板上鼓層高度 m hL板上清液層高度 m h1與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨? m ho降液管的義底隙高度 m how堰上液層高度 m hW出口堰高度 m h’ W進(jìn)口堰高度 m h? 與克服表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨萴 H板式塔高度 m HB塔底空間高度 m Hd降液管內(nèi)清液層高度 m HD塔頂空間高度 m HF進(jìn)料板處塔板間距 m HP人孔處塔板間距 m HT塔板間距 m H1封頭高度 m H2裙座高 度 m K穩(wěn)定系數(shù) lW堰長(zhǎng) m Lh液體體積流量 m3/h Ls液體體積流量 m3/s n篩孔數(shù)目 P操作壓力 KPa △ P壓力降 KPa △ Pp氣體通過(guò)每層篩的壓降 KPa T理論板層數(shù) u空塔氣速 m/s u0,min漏夜點(diǎn)氣速 m/s uo’ 液體通過(guò)降液管底隙的速度 m/s Vh氣體體積流量 m3/h 28 Vs氣體體積流量 m3/s Wc邊緣無(wú)效區(qū)寬度 m Wd弓形降液管寬度 m Ws 破沫區(qū)寬度 m Z 板式塔的有效高度 m 希臘字母 δ 篩板的厚度 m θ 液體在降液管內(nèi)停留的時(shí)間 s υ 粘度 ρ 密度 kg/m3 ? 表面張力 N/m φ 開(kāi)孔率 無(wú)因次 α 質(zhì)量分率 無(wú)因次 下標(biāo) max最大的 min最小的 L液相的V氣相的 參考文獻(xiàn) [1] 時(shí)鈞等 .化學(xué)工程手冊(cè) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 [2] 王志魁 .化工原理第三版 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 [3] 吳俊生 ,邵惠鶴 .精餾設(shè)計(jì)、操作和控制 [M].中國(guó)石化出版社 [4] 賈紹義 ,柴誠(chéng)敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津大學(xué)出版社 [5] 潘國(guó)昌 ,郭慶豐 .化工設(shè)備設(shè)計(jì) [M].清華大學(xué)出版社 [6] 武漢大學(xué) .化學(xué)工程基礎(chǔ) [M].高等教育出版社 [7] 吳昌祥 . 板式精餾塔的操作 [J]. 化學(xué)工程師 , [8] 王中麟 . 板式精餾塔進(jìn)料口最佳位置的確定及理論塔板數(shù)的求解 [J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , [9] 李云飛 ,葛克山 .食品工程原理 (第二版 )[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 ,
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