南京工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計任務(wù)書-資料下載頁
2025-07-15 18:46本頁面
【導(dǎo)讀】餾、萃取等單元操作中，氣液傳質(zhì)設(shè)備必不可少。塔設(shè)備一般分為級間接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。的流體力學研究很少，被認為操作不易掌握，沒有被廣泛采用。并且經(jīng)過了大量的工業(yè)生產(chǎn)實踐，形成了較完善的設(shè)計方法。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點：生產(chǎn)能力大于1%，容易，也便于清理檢修。餾塔的設(shè)計及其輔助設(shè)備的選型。之處，懇切希望各位老師指出，以便訂正。Nt=塊,其中精餾段塔板Nt1=25塊,第27塊為加料板,其中精餾段49塊，提餾段8塊。
【正文】 6 5 ev=()[Ug /( HT h f)] 3 .2 Vs = 91 Ls 2 / 3 ： 取 υ= HT+hw≥ Hd φ ,Hd≤ (+) /0. 6= 333 hd =(Ls /( lw h0 )2 = 86 73. 47 Ls 2 hc=(Vs /A0 C0 )2 (ρv/ρl )= 35 Vs 2 hl 39。=+ 4 Ls 2/3 hp =hc+hl 39。=+1. 46 04 Ls 2/3+ 35 Vs 2 Hd ==h l +hd +hp =+ 2/3+8 67 L s 2 + 73 83 5 Vs 2 ∴ Vs 2 =. 77 66 Ls 2/31 10 2 Ls 2 三 篩板塔數(shù)據(jù)匯總 1. 全塔數(shù)據(jù) 加料熱狀態(tài) q 最小回流比 Rmi n 回流比 R 理論板數(shù) Nt 0 實際板數(shù) Np 實際精餾板數(shù) 實際提餾板數(shù) 效率 57 49 8 % 加料 F 加料濃度 X f 塔頂出料 D 塔頂濃度 Xd 6kmol/h 塔底出料 W 塔底濃度 Xw 2. 精餾段與提餾段的數(shù)據(jù) 序號 參數(shù) 精餾段 提餾段 1 塔徑 D(m) 2 板 間距 Ht (m ) 3 塔板型 單流型 單流型 4 堰長 lw (m) 5 空塔氣速 U(m /s) 6 堰高 hw (m) 7 降液管底隙高度 ho (m) 8 安定區(qū) Ws (m) 9 邊緣區(qū) Wc(m) 10 孔徑 do (m) 11 孔間距 t(m) 12 孔數(shù) (個 ) 166 108 13 開孔率 14 開孔面積 An (m2 ) 15 塔板壓降 Hp (m ) 16 泛點百分率 % 17 板厚 δ（ m） 18 操作彈性 四 討論與優(yōu)化 討論 從負荷性能圖上觀察，本設(shè)計對設(shè)計要求符合良好，設(shè)計點落與正常工作區(qū)中間，操作彈性適宜。 優(yōu)化 通過反復(fù)優(yōu)化才得到設(shè)計的最終的結(jié)果，觀察負荷性能圖，工作點狀態(tài)良好，操作彈性優(yōu)良。 通過在不斷的優(yōu)化過程中，得到以下幾點經(jīng)驗： 根據(jù)實際情況，在工業(yè)生產(chǎn)中，液相上下限由人為規(guī)定，且在超過最大，最小液量仍能正常操作的情況還是存在的。 對于因夾帶不能正常操作的情況，一般先調(diào) Ht，后調(diào) D，其中 D 的調(diào)整尤為靈敏。 對于因液泛不能正常操作的情況， Ht 是靈敏因素。一般應(yīng)判斷液泛是由于降液管阻力過大引起還是由于塔板阻力過大引起的，然后分別采用不同措施調(diào)整降液管底隙或開孔率。若二者的調(diào)整不靈敏或已調(diào)整至上限，則應(yīng)加大板間距。 應(yīng)漏液不能正常操作的情況，一般只能減小 開孔率。 本設(shè)計由于為過量液沫夾帶線控制，所以通過調(diào)整 Ht 與D 來完成設(shè)計要求，所以在提餾段取不等徑塔及 Ht= 來滿足要求。 五 輔助設(shè)備選型及校核 ㈠ 全凝器 塔頂全凝器采用逆流形式，為了便于冷凝，飽和蒸氣（水和乙醇）走殼程，冷凝水走管程。 換熱面積的估算 塔頂 t=℃ 水的汽化潛熱 r= kJ/kg 乙醇的汽化潛熱 r=597 kJ/kg V= kmol/h= 4 kg/h Qc=rV=23 10. 3987. 54 =202251 kJ/h 冷凝劑取 深井 水 , t1 =12℃ ,t2 =60℃ (出口溫度 ) ∴ Δtm=((Tt1 )(Tt 2 ))/ ln((Tt1 )/(Tt2 ))=37℃ 設(shè)傳熱系數(shù) : K= a l/( m 2 h℃ ) =1300w /(m2 ℃ )=4 68 0 Kj/(m 2 h℃ ) A=Qc/(KΔ t m) =1. 16 8 m2 精選 159Ⅱ Dn =159 mm Pn = A 公 =2 管程數(shù) 1 管 長 2 m 管子 φ 25 最大管數(shù) 13 管程流通面積 : nd2 = V/ u= 42 m 2 泵 塔高 N1 Ht +N2 HT= 490. 5+ 8= 28. 5 m 塔底高度取 m 裙座高 m 塔底停留時間取 15 s 塔釜離地高 W15( 85 0. 252 1 03 )=0. 28 m ∴ H=+ +2. 5+0. 28 = 8 m 冷凝器離塔頂?shù)木嚯x u=2m/s t= ℃ ρ=1047 kg/m3 μ= = 07 9 m3 /s 取 φ 324mm 熱扎無縫鋼管 d0 =3224=24 mm 實際流速 u=( 85 242 )= 75 m/s Re=ρdu/μ=555 72 ξ= m ξ/d= λ= 回流管長為 1 0m hf=(λΣle/d+Σζ)u2 /2 =1. 68 h=hf/g+u2/ 2g =0. 18 8 m 泵的造型 冷凝水流速 u=2 m/s 12℃ 的水 ρ= kg/m3 μ= di=(Wc/)= m 取 φ 324 mm 熱扎無縫鋼管 di =3224=24 mm 實際流速： u=( 9 95. 70. 24299 ) =0. 19 5m/s Re=duρ/μ= 4 95 9 95. 7/( 01 2 103 )=58 16 ξ= mm ξ/d= 104 查得： λ= 設(shè)水到泵頭總損失 為 5 m ∴ L=+ 88 +1 0=3 7 m 各種局部阻力 K=8(λL/d+Σζ)/(π2 d4 g )=9 21. 74 H=H0 + KV0 2 =5 3 m 流量 Q=3600w/ρ= m3 /h 選 1H200150 40 0 型 揚程 H=50m 汽蝕余量 流量 400m3/h 軸功率 轉(zhuǎn)速 1450r/min 配帶電機號 YB280 M4 效率 78% 功率 90% 重量 289kg
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