【正文】 ????? RxxR Ry Dnn 精餾段操作線方程： 1 0 .8 3 5 0 .1 3 4nnyx? ?? (111) 提餾段： F 3 2 . 5 2 0 1 5 1 . 0 9 6 8 3 . 6 1 6 /L l q k m o l h? ? ? ? ? ? ( 1 ) 3 8 . 9 2 4 ( 1 1 ) 3 8 . 9 2 4 /V V q F F k m o l h? ? ? ? ? ? ? 12 1m m wLWy x xVV? ?? 提餾段操作線方程： 1 2 .1 4 8 0 .0 0 1 3 5mmyx? ?? (112) 理論板數(shù)及加料板位置 精餾段： 由平衡線方程的：yyx ??? 與 1 0 .8 3 5 0 .1 3 4nnyx? ??聯(lián)立 已知 y1=xD= x1= 11 0 .6 1 0 33 .0 4 2 .0 4y y ?? y2= 10 .8 3 5 0 .1 3 4 0 .6 4 3 6x? ? ? 依次類推，可得： x1 = y1 = x2 = y2 = x3 = y3 = x4 = y4 = x5 = y5 = x6 = y6 = X5= xq= 提餾段 由平衡線方程的：yyx ??? 與 1 2 .1 4 8 0 .0 0 1 3 5mmyx? ??聯(lián)立 ??= 666 0 .0 7 6 73 .0 4 2 .0 4yx y???? 依次類推： x6 = y6 = x7 = y7 = x8 = y8 = x9 = y9 = x10 = y10 = x11 = y11 = x12 = y12 = x13 = y13 = x14 = y14 = x15 = y15 = 13 x16 = y16 = x17 = y17 = x17=xw= 綜上所述，理論板總數(shù) NT =17，進料板位置 NF =5 實際板數(shù)及加料板位置確定 全塔效率由 O’connell關聯(lián)式計算 20℃ 時，水的粘度為 ， 乙醇的粘度為 塔進料液體平均摩爾粘度 ???? = (1?)+= TE = m? = 根據(jù)公式： TTP ENN ? （ 113） 得： 精餾段的塔板數(shù) : 5 84PN ?? 取整 10 塊，考慮安全系數(shù)加一塊為 11 塊 提餾段的塔板數(shù)： 12 2 8 .0 34 2 .8 %PN ?? 取 21 塊，考慮安全系數(shù)加一塊為 22 塊。 乙醇 — 水混合液經(jīng)原料預熱器加熱，進料狀況為汽液混合物 q=1 送入精餾塔，塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余經(jīng)塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻后，送至儲罐 ,塔釜采用直接蒸汽加熱 ,塔底產(chǎn)品冷卻后 ,送入貯罐 (附流程圖 )。塔里的混合物不斷重復前面所說的過程，而進料口不斷有新鮮原料的加入。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點，其中的液態(tài)部分進入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時間然后進入乙醇的儲罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個過程就叫做回流。 二、 設計思路 首先，乙醇和水的原料混合物進入原料罐，在里面停留一定的時間之后，通過泵進入原料預熱器，在原料預熱器中加熱到泡點溫度，然后，原料從進料口進入到精餾塔中。（ 3）、小孔篩板容易堵塞 設計任務書 設計題目 乙醇 水篩板精餾塔設計 設計條件 ① 常壓 p=1atm（絕壓）。 篩板塔的缺點是：（ 1）、塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。（ 3）、塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 篩板塔 篩板塔也是傳質過程常用的塔設備，它的主要優(yōu)點有：（ 1）、結構比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。 板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813 年 )、篩板塔 (1832年 )，其后，特別是在本世紀五十年代以后，隨著石油、化學工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板 ，如 S型板、浮閥塔板、多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動噴射塔板及角鋼塔板等。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔的設計將在其他分冊中作詳細介紹，故本書將只介紹板式塔。為以后從事設計工作打下堅實的基礎。精餾是典型的化工操作設備之一。精餾是最常用的蒸餾方式。不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液；操作彈性較?。s 2～ 3）。每板降比泡罩塔約低 30%左右。比泡罩塔高 15%左右。為浮閥塔的 80%左右；在相同條件下 。易于加工。使用碳鋼的比率較少?？蓪⑺宓囊后w進入?yún)^(qū)制成突起的斜臺狀這樣可以降低進口處的速度使塔板上氣流分布均勻。近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質設備。 篩板塔是最早應用于工業(yè)生產(chǎn)的設備之一。合理的設計和適當?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性。 在本設計中我們使用篩板塔。實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉移。使氣、液兩相多次直接接觸和分離。在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應用。生產(chǎn)中為滿足要求需將混合物分離成較純的物質。1 化工原理課程設計 設計題目 乙醇 水篩板精餾塔設計 學生姓名 學號 班級 指導教師 設計時間 2020年 5 月 1 日 ~6月 22日 完成時間 2020 年 6 月 23 日于徐州 2 目錄 一、總論 .......................................................................................................................... 4 概述 .................................................................................................................... 4 文獻綜述 ............................................................................................................. 4 板式塔類型 ................................................................................................ 4 篩板塔 ....................................................................................................... 4 設計任務書 .......................................................................................................... 5 設計題目 .................................................................................................... 5 設計條件 .................................................................................................... 5 設計任務 .................................................................................................... 5 二、設計思路 ................................................................................................................... 5 三、工藝計算 ................................................................................................................... 6 平均相對揮發(fā)度的計算 ....................................................................................... 6 繪制 txy 圖及 xy 圖 ........................................................................................... 7 全塔物料衡算 ..................................................................................................... 8 進料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分數(shù) .......................................................... 8 平均摩爾質量 ............................................................................................ 9 全塔物料衡算： ......................................................................................... 9 進料量： ................................................................................................................... 9 最小回流比的計算和適宜回流比的確定 ................................................................ 9 最小回 流比 ................................................................................................ 9 確定最適操作回流比 R ............................................................................ 10 圖解法求理論板數(shù)及加料板位置 ....................................................................... 11 精餾段和提餾段操作線方程的確定 ........................................................... 11 理論板數(shù)及加料板位置 ............................................................................ 12 實際板數(shù)及加料板位置確定 .............................................................................. 13 四、塔板結構設計 .......................................................................................................... 13 氣液體積流量 .................................................................................................... 13 精餾段的氣液體積流量 ............................................................................ 13 提餾段的氣液體積流量 ............................................................................ 15 塔徑計算 ............................................................................................