乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔化工課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-07-18 15:43本頁面
【導(dǎo)讀】塔設(shè)備是是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一?；蛞阂簝上嚅g進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的?？稍谒O(shè)備中完成常見。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體。的濕法凈制和干燥以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。境保護(hù)等各個(gè)方面都有重大影響。塔設(shè)備經(jīng)過長期的發(fā)展，形成了形式繁多的結(jié)構(gòu)，以滿足各方面的特殊需要，面的塔，長期以來，人們最長用的分類按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔、填料塔兩大類。要的塔型是浮閥塔、篩板塔和泡罩塔。泡罩塔的不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、安裝維修方便以及氣相壓力降較大。其缺點(diǎn)是閥孔易磨損，閥片易脫落。塔板液面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選用篩板塔。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。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，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過程。
【正文】 共 30 頁 第七章 各接管尺寸的確定及選型 料液質(zhì)量流體： hkgFMG FLF / 4. ????? 進(jìn)料溫度 tf=℃，在此溫度下 ? 乙醇 =? 水 =968Kg/m3 則 968 21 ?????? ??? xxf ?? f? Kg/m3 則其體積流量： smhmGVFLFFL /,????? ? 取館內(nèi)流速： smuF /.02? 則進(jìn)料管管徑： mmmuVD F LFFL .5460 4 6 0 3 3 , ?????? ? 則可選擇進(jìn)料管 mmmm 354 ?? 熱軋無縫鋼管，此時(shí)管內(nèi)液體流速 釜液質(zhì)量流率： hkgWMG WLW /.71 3 2 2 2 9. ???? 出料溫度 tw=℃，在此溫度下 ? 乙醇 =719Kg/m3 ? 水 =960Kg/m3 則 9 6 00 2 1 90 2 21w ?????? ??? xx 952w ??? Kg/m3 體積流率： s/0 3 8 952 .71 3 2 2 3 33,s mhmGV WL WW ???? ? 取釜液出塔的速度 ul=則釜液出口管管徑： mmmDW .25705 03 ????? 則可選擇 釜液出口 管 mmmm 368 ?? 熱軋無縫鋼管，此時(shí)管內(nèi)液體流速 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 30 頁 回流液質(zhì)量流率： hkgWMG WLW / 5 5 3 5. ???? 回流溫度 td=℃，在此溫度下 ? 乙醇 =734Kg/m3 ? 水 =974Kg/m3 則 974 21 ?????? ??? xxd 768d ??? Kg/m3 體積流率： s/768 33dsl mhmGV W ???? ? 取釜液出塔的速度 uw=則釜液出口管管徑： mmmD if ????? 則可選擇回流管 mmmm .5383 ?? 熱軋無縫鋼管，此時(shí)管內(nèi) 液體流速 4 7 )2 7 (3 1 0 5sv ??? ??? RTPM? Kg/m3 塔頂上升蒸汽的體積流量： shmGVWsWsv /, ?????? ? 取適當(dāng)流速 u=16m/s d= ??? ? 所選規(guī)格為： mmmm .812400 ?? 承插式鑄鐵管，此時(shí)管內(nèi)流速 進(jìn)口管口徑及選型 進(jìn)入塔的水蒸氣體積流量?sM?soV 0 .7 4 32 7 3 )( 9 7 . 28 .3 1 4 181 2 7RTPM ??? ???? Kg/m3 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 30 頁 sh /m3 6 ????? 取適當(dāng)流速 u=20m/s d= mm295. 2 9 5 m002 ??? ? 則可選擇水蒸氣進(jìn)口管 mmmm 12350 ?? 承插式鑄鐵管，此時(shí)管內(nèi)流速 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 30 頁 第八章 精餾塔的主要附屬設(shè)備 冷凝器 （ 1）冷凝器的選擇：強(qiáng)制循環(huán)式冷凝器 冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，這樣可以減少臺(tái)架，且便于維修、安裝，造價(jià)不高。 （ 2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量 塔頂全凝器的熱負(fù)荷： Q=qm1r1=cpcqm2(t2t1) qm1=(R+1)DM D Q— 單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量， J/s 或 W； qm1, qm2— 熱、冷流體的質(zhì)量流量 ， kg/s。 r1 ,r2— 熱，冷流體的汽化潛熱， J/kg t=℃時(shí) 查表得 r=則 Q=qm1r1 =（ 2+1） 取水為冷凝器介質(zhì)其進(jìn)出冷凝器的溫度為 20℃和 30℃ 平均溫度 25℃ 下水的比熱 Cpc =于是冷凝水用量： qm2 sKgttc pc /)2030( 2546)( Q 12 ?????? 又 Q=KA mt? K 取 700W m2/℃ 所以，傳熱面積： A=mQKt?? mt? =? ? ? ??????? ?????2121lntTtTtTtT =?????? ?? 10 =℃ 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 30 頁 ∴ A=?= 2m 以釜?dú)堃簩?duì)預(yù)熱原料液，則將原料加熱至泡點(diǎn)所需的熱量 fQ 可記為：21()f f pf f fQ W c t t?? 其中 tfm =(+35)/2=℃（設(shè)原料液的溫度為 35 度） 在進(jìn)出預(yù)熱器的平均溫度以及 tfm =60℃ 的情況下可以查得比熱 cpf=℃，所以， Qf =1000()=20720xxKJ/h 釜?dú)堃悍懦龅臒崃?12()w w pw w wQ W c t t?? 若將釜?dú)堃簻囟冉抵?tw2=45℃ 那么平均溫度 twn=(+45)/2=℃ 其比熱為 cpw=℃，因此， Qw=18,56()=2570000KJ/h 可知， wf? ，于是理論上可以用釜?dú)堃杭訜嵩弦褐僚蔹c(diǎn) 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算數(shù)據(jù) 精餾段 提留段 各段平均溫度 mt ℃ 平均流量 氣相 VS m3/s 液相 LS m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 23 8 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 30 頁 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 溢 流 裝 置 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 管底與受液盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 孔中心距 t mm 孔數(shù) n 孔 2378 2378 開孔面積 0A m2 篩孔氣速 uo m/s 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管中停留時(shí)間 τ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg 液 /kg 氣 負(fù)荷上限 液沫 夾帶控制 液沫夾帶控 制 負(fù)荷下限 液相負(fù)荷下限 控制 漏液控制 氣相最大負(fù)荷 VS max m3/s 氣相最小負(fù)荷 VS min m3/s 操作彈性 參考文獻(xiàn) [1]王志魁 .化工原理（第三版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx、 1 [2]劉雪暖、湯景凝 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].山東：石油大學(xué)出版社， 20xx、 5 [3]賈紹義、柴誠敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20xx、 8 [4]夏清、陳常貴 .化工原理（下 冊(cè)） [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20xx、 1 [5]《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì) .化學(xué)工程手冊(cè) — 氣液傳質(zhì)設(shè)備 [M]。北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 198 7
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