【正文】 .. 27 裙座 ............................................................................................................... 27 人孔 ............................................................................................................... 27 第五章 塔總體高度的設(shè)計 ....................................................................................... 28 塔的頂部空間高度 ....................................................................................... 28 塔的頂部空間高度 ....................................................................................... 28 塔總體高度 ................................................................................................... 28 第六章 附屬設(shè)備的計算 ......................................................................................... 28 冷凝器的選擇 ............................................................................................... 28 再沸器的選擇 ............................................................................................... 30 主要符號說明 .............................................................................................................. 32 結(jié) 論 .............................................................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于物系的分離、提純、制備等領(lǐng)域，并取得了良好的效益。 精餾過程與其他蒸餾過程最大的區(qū)別，是在塔兩端同時提供純度較高的液相和氣相回流，為精餾過程提供了傳質(zhì)的必要條件。所以，只要理論板足夠多，回流足夠大時，在塔頂可能得到高純度的輕組分產(chǎn)品，而在塔底獲得高純度的重組分產(chǎn)品。 本次課程設(shè)計是分離 乙醇 — 正丙醇 二元物系。具有以下特點： (1) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 20～ 40％，而接近于篩板塔。 (3) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (5) 液面梯度小。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。 本次設(shè)計針對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、計算、核算、繪圖，是較完整的精餾設(shè)計過程。通過對精餾塔的運算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件、物性參數(shù)及接管尺寸是合理的，以保證精餾過程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。進(jìn)料位置為第 19塊板，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算中得出塔徑為 米，設(shè)置了 五 個人孔，塔高 米，通過浮閥板的流體力學(xué)驗算，證明各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)?！?純組分液體的飽和蒸汽壓 ， kPa； 化工原理課程設(shè)計 6 t— 溫度， ℃ ； A、 B、 C— Antoine 常數(shù)。、 pB176。 因為本設(shè)計中為常壓操作，所以總壓： p= kPa 乙醇和正丙醇的 Antoine 常數(shù)： A、 B、 C 查液體蒸汽壓的安托因常數(shù)表 [5]得： 乙醇： A= B= C= 正丙醇： A= B= C= 采用試差法，先在 Excel 中設(shè)計好相應(yīng)表格，表格設(shè)計思路為：要計算某一組成下混合液的泡點溫度以及相對揮發(fā)度，則在 Excel 中假定一 t值，代入 公式 中計算出 pA176。再將計算得到 pA176。值 代入公式 中，計算出相應(yīng)的 x 值 ， 若計算得到的 x 值與所求的混合液組成 x值相同，則假定的 t 值正確，同時可得到相應(yīng)的 α值。 表 塔頂產(chǎn)品、塔底產(chǎn)品、進(jìn)料液的泡點溫度以及相對揮發(fā)度 塔頂產(chǎn)品 塔底產(chǎn)品 進(jìn)料液 xD = xW = xF = tD=℃ tW=℃ tF=℃ αD= αW= αF= (1)精餾段平均溫度 :1t = 2df tt? = 2 ? =℃ (2)提留段平均溫度 : 2t = 2wf tt? = 2 ? =℃ 密度 已知 :混合液密度 :BBAAlaa ??? ??1 （ ? 為質(zhì)量分?jǐn)?shù) ） 混合氣密度 :0 TPMPTV ?? 塔頂溫度 : Dt =℃ 化工原理課程設(shè)計 7 氣相組成 Dy : 1 ( 1)DDD xy x?? ? ? ? %Dy ? 進(jìn)料溫度 : Ft =℃ 氣相組成 Fy ：1 ( 1)FFF xy x?? ? ? ? %Fy ? 塔底組成 : Wt =℃ 氣相組成 Wy : 1 ( 1)WWW xy x?? ? ? ? %Wy ? (1)精餾段 液相組成 1x : 1 2DFxxx ?? 1 9 9 . 2 3 % 5 1 . 6 3 %7 5 . 4 3 %2x ??? 氣相組成 1y : 1 2DFyyy ?? 1 9 9 . 6 4 % 6 8 . 9 7 %8 4 . 3 1 %2y ? 所以 1 46 0. 75 43 60 ( 1 0. 75 43 ) 49 .4 39 8LM ? ? ? ? ? ? /kg kmol 1 46 0. 84 31 60 ( 1 0. 84 31 ) 48 .1 96 6VM ? ? ? ? ? ? /kg kmol (2)提餾 段 液相組成 2x ：2 2WFxxx ?? 2 0 . 0 1 3 % 5 1 . 6 3 %2 5 . 8 2 %2x ??? 氣相組成 2y : 2 2WFyyy ?? 2 0 . 0 2 6 % 6 8 . 9 7 %3 4 . 5 0 %2y ??? 所以 2 46 0. 25 82 60 ( 1 0. 25 82 ) 56 .3 85LM ? ? ? ? ? ? /kg kmol 2 4 6 0 .3 4 5 0 6 0 ( 1 0 .3 4 5 0 ) 5 5 .1 7VM ? ? ? ? ? ? /kg kmol 表 醇類密度表 溫度 T,℃ 70 80 90 100 110 a? , 3/kgm b? , 3/kgm 由不同溫度下乙醇和丙醇的密度 ,內(nèi)差法求 tF tD tW 下的乙醇和丙醇的密度 ? 9 0 8 0 9 0 8 6 .5 97 3 0 .1 7 4 2 .3 7 3 0 .1cF???? ? ? 3/kgm 化工原理課程設(shè)計 8 9 0 8 0 9 0 8 6 .5 97 3 7 .5 7 4 8 .7 7 3 7 .5 wF???? ? ? 3/kgm 1 0 . 4 5 1 0 . 4 57 3 4 . 2 6 7 4 1 . 3 2F? ??? ? ? 3/kgm ? 8 0 7 0 8 0 9 7 .1 77 4 2 .3 7 5 4 .2 7 4 2 .3cD???? ? ? 3/kgm 8 0 7 0 8 0 7 9 . 1 77 4 8 . 7 7 5 9 . 6 7 4 8 . 7wD???? ? ? 3/kgm 1 0 .9 9 1 0 .9 97 4 3 .2 9 7 4 9 .6 0D? ??? ? ? 3/kgm ? 1 0 0 9 0 1 0 0 9 7 .9 97 1 7 .4 7 3 0 .1 7 1 7 .4cW???? ? ? 3/kgm 1 0 0 9 0 1 0 0 9 7 .9 97 2 6 .1 7 3 7 .5 7 2 6 .1wW???? ? ? 3/kgm 1 0 .0 0 0 1 1 0 .0 0 0 17 1 9 .9 5 7 2 8 .3 9W???? ? ? 3/kgm 所以1 7 3 8 .1 3 7 4 3 .3 5 7 4 0 .7 422FDL ??? ? ?? ? ?3/kgm 2 7 2 8 .3 9 7 3 8 .1 3 7 3 3 .2 622WFL ??? ? ?? ? ?3/kgm 46 (1 ) 60LD DDxx? ? ? ? ? ? 0 .9 9 2 3 4 6 ( 1 0 .9 9 2 3 ) 6 0 4 6 .1 1LD? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 46 (1 ) 60LF FFxx? ? ? ? ? ? 0 .5 1 6 3 4 6 ( 1 0 .5 1 6 3 ) 6 0 5 2 .7 7LF? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 46 (1 ) 60LW WWxx? ? ? ? ? ? 0. 00 01 3 46 ( 1 0. 00 01 3 ) 60 60 .0 0LW? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 化工原理課程設(shè)計 9 1 4 6 .1 1 5 2 .7 7 4 9 .4 422L D L FL ? ? ? ?? ? ? ?/kg kmol 2 6 0 . 0 0 5 2 . 7 7 5 6 . 3 922L W L FL ? ? ? ?? ? ? ?/kg kmol 4 6 (1 ) 6 0VD DDyy? ? ? ? ? ? 0 .9 9 6 4 4 6 ( 1 0 .9 9 6 4 ) 6 0 4 6 .0 5VD? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 46 (1 ) 60VF FFyy? ? ? ? ? ? 0 .6 8 9 7 4 6 ( 1 0 .6 8 9 7 ) 6 0 5 0 .3 4VF? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 4 6 (1 ) 6 0VW WWyy? ? ? ? ? ? 0. 00 02 6 46 ( 1 0. 00 02 6) 60 60 .0 0VW? ? ? ? ? ? ?/kg kmol 1 4 6 .0 5 5 0 .3 4 4 8 .2 022V D V FV ? ? ? ?? ? ? ?/kg kmol 2 6 0 . 0 0 5 0 . 3 4 5 5 . 1 722V W V FV ? ? ? ?? ? ? ?/kg kmol 5 0 . 3 4 2 7 3 . 1 5 1 0 4 . 3 6 1 . 7 5 72 2 . 4 1 0 1 . 3 2 5 ( 2 7 3 . 1 5 8 6 . 5 9 )VF? ????? ? ?3/kgm 4 6 . 0 5 2 7 3 . 1 5 1 0 4 . 3 6 1 . 6 4 22 2 . 4 1 0 1 . 3 2 5 ( 2 7 3 . 1 5 7 9 . 1 7 )VD? ??? ? ?3/kgm 6 0 . 0 0 2 7 3 . 1 5 1 0 4 . 3 6 2 . 0 3 02 2 . 4 1 0 1 . 3 2 5 ( 2 7 3 . 1 5 9 7 . 9 9 )VW? ????? ? ?3/kgm 1 1 .7 5 7 1 .6 4 2 1 .7 02V? ???3/kgm 2 1 .7 5 7 2 .0 3 0 1 .8 9 42V? ???3/kgm 混合液體 平均 表面張力 根據(jù)內(nèi)差法求的表面張力 化工原理課程設(shè)計 10 表 醇類液體表面張力 mN/m 名稱 溫度， ℃ 60 80 100 乙醇 正丙醇 塔頂液相平均表面張力的計算 : ? 1 8 0 6 0 8 0 7 9 .1 71 8 .2 8 2 0 .2 5 1 8 .2 8DA???? ? ? ?? /mN m