化工原理課程設(shè)計(jì)封面格式[1]及任務(wù)書(shū)-wenkub.com
2025-05-20 18:11 本頁(yè)面
【正文】 則 取總傳質(zhì)系數(shù)K=600W/=（），則實(shí)際傳熱面積為：A=55。管徑的計(jì)算，取，經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格Φ443mm 回流管回流液體積流量利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度，那么經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格：Φ50mm3mm實(shí)際管內(nèi)流速： 塔釜出料管釜?dú)堃旱捏w積流量：=取適宜的輸送速度uw=經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格：Φ44mm2mm實(shí)際管內(nèi)流速： 再沸器蒸汽進(jìn)口管設(shè)蒸汽流速為20m/s,經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速： 冷凝水管冷凝水進(jìn)口溫度為30℃，水的物性數(shù)據(jù)： ρ=,μ=,=() 冷凝水質(zhì)量流率，管徑選取 Φ180實(shí)際流速為 預(yù)熱器設(shè)計(jì)流程要求泡點(diǎn)進(jìn)料，℃，而原料溫度為35℃。其管束可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。過(guò)原點(diǎn)連接OP作出操作線.由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：（1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P，處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。聯(lián)立以下三式：由上式確定液泛線。 過(guò)量霧沫夾帶線CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由 查表得 K= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值， 控制其泛點(diǎn)率為80%代入上式∵ZL=D2Wd==A,b=A,T2A,f==K物性系數(shù)查表得K=1, CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素，查表得CF=代入計(jì)算式，整理可得：由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)LS’值，依式算出相應(yīng)的VS’值列于下表中。浮閥塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 負(fù)荷性能圖 液相下限線因堰上液層厚度how’為最小值時(shí)，對(duì)應(yīng)的液相流量為最小。其經(jīng)驗(yàn)值為大塔F180%82%CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由 查表得 K=A,b=A,T2A,f== 故本設(shè)計(jì)中的霧沫夾帶量在允許范圍之內(nèi)。提鎦段取=40mm。這部分不開(kāi)孔是為了減小因流進(jìn)降液管的液體中含氣泡太多而增加液相在降液管內(nèi)排氣的困難。 安定區(qū)與邊緣區(qū)的確定 1) 入口安定區(qū) 塔板上液流的上游部位有狹長(zhǎng)的不開(kāi)孔區(qū)，叫入口安定區(qū)，其寬度為。4) 降液管底隙高度降液管底隙高度是指降液管下端與塔板間的距離，以h0表示。（3）操作彈性Vmax=, Vmin=操作彈性=Vmax/ Vmin =3 提餾段塔徑塔板的設(shè)計(jì)計(jì)算 提餾段塔徑塔板的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 提餾段塔塔徑塔板的設(shè)計(jì)參數(shù)(2) 塔板參數(shù)計(jì)算和選擇 操作壓力塔頂壓強(qiáng)，∵△p≤ ∴取每層踏板壓強(qiáng)△p=，則進(jìn)料板的壓力為： kPa塔底壓力為： kPa，故提餾段平均操作壓力為：p提 kPa塔頂溫度=℃ 進(jìn)料溫度=℃ 塔釜溫度=℃提餾段的平均溫度：℃塔平均溫度為：℃1）提餾塔的汽、液相負(fù)荷:L’=L+Fq=+2301=V’=V（1q）F=2）加料板平均分子量：XF= , yF=MVFM=+()=MLFM=+()=3）塔底平均分子量：xw=, yw=MVWM=+()=MLWM=+()=提餾段平均摩爾質(zhì)量：MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2=1）氣相密度3） 液相密度乙醇水在各溫度下的密度(內(nèi)插法求得)溫度℃塔釜溫度進(jìn)料溫度塔頂溫度乙醇水 xF=XD=XW= 乙醇水各溫度下的表面張力(內(nèi)插法求得)溫度℃塔釜溫度進(jìn)料溫度塔頂溫度乙醇N/m 水N/m TF=℃ ℃ hhh提餾段液相平均表面張力： 乙醇水各溫度下的粘度(內(nèi)插法求得)溫度℃塔釜溫度定性溫度進(jìn)料溫度塔頂溫度 tF=℃ tw=℃ 提餾段液相平均粘度：. 塔徑塔板工藝尺寸的確定 欲求塔徑應(yīng)先求出u，而u＝安全系數(shù)umax 式中： 功能參數(shù)：取塔板間距，板上液層高度，那么分離空間:從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：取安全系數(shù)=則所以圓整取m塔截面積： m2空塔氣速： 溢流裝置的確定 選用單溢流、弓形降液管、平行受液盤(pán)及平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。因此，可將上式簡(jiǎn)化成與的如下關(guān)系式： 其中 ： 帶入數(shù)據(jù)： 由得LSvs 性能負(fù)荷圖由以上各線的方程式，可畫(huà)出圖塔的操作性能負(fù)荷圖。 過(guò)量霧沫夾帶線CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由 查表得 K=Ab=AT2Af== 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值， 控制其泛點(diǎn)率為80%代入上式K物性系數(shù)查表得K=1, CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素，查表得CF=代入計(jì)算式，整理可得：由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)LS值，依式算出相應(yīng)的VS值列于下表中。e. 漏液驗(yàn)算Vs= m3/s, 可見(jiàn)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量漏液。所謂泛點(diǎn)率指設(shè)計(jì)負(fù)荷與泛點(diǎn)負(fù)荷之比的百分?jǐn)?shù)。精餾段取=40mm。這部分不開(kāi)孔是為了減小因流進(jìn)降液管的液體中含氣泡太多而增加液相在降液管內(nèi)排氣的困難。 安定區(qū)與邊緣區(qū)的確定 1) 入口安定區(qū) 塔板上液流的上游部位有狹長(zhǎng)的不開(kāi)孔區(qū)，叫入口安定區(qū)，其寬度為。4) 降液管底隙高度降液管底隙高度是指降液管下端與塔板間的距離，以h0表示。操作線上的點(diǎn) 平衡線上的點(diǎn)6（X5=,Y6=） （X6=,Y6=）7（X6=,Y7=） （X7=,Y7=）8（X7=,Y8=） （X8=,Y8=）9（X8=,Y9=） （X9=,Y9=）10（X9=,Y10=） （X10=,Y10=）11（X10=,Y11=） （X11=,Y11=）12（X11=,Y12=） （X12=*10^3,Y12=）13（X12=*10^3,Y13=*10^3） （X13=*10^3,Y13=*10^3）14（X13=*10^3,Y14=*10^3） （X14=*10^3,Y14=*10^3）15（X14=*10^3,Y15=*10^3） （X15=*10^4,Y15=*10^3）16（（X15=*10^4,Y16=*10^3）（X16=*10^4,Y16=*10^3）17 （X16=*10^4,Y17=*10^4）（X17=*10^4,Y75=*10^4）由于到X17首次出現(xiàn)Xi X w ，故總理論板數(shù)不足17塊∴總的理論板數(shù)NT=16+（X16Xw）/（X16X17）=( 包括塔釜)X 實(shí)際塔板數(shù)的確定1）總板效率ET的計(jì)算℃ 塔釜溫度℃ ℃溫度℃塔釜溫度定性溫度進(jìn)料溫度塔頂溫度 定性溫度 ℃此溫度下組成為乙醇摩爾分率由內(nèi)插法求得X= 當(dāng)t=℃ 時(shí)由內(nèi)插法求得α=
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