【正文】 所以采用hc==（2）板上層阻力（3）液體表面張力所造成的靜壓頭，由于很小可忽略不計(jì)。各項(xiàng)計(jì)算如下：（1）堰長(zhǎng)（2）溢流堰高度 選用平直堰，堰上液層高度hOW=，取E=1，則精餾段：hOW= 提餾段：hOW=m （3）弓形降液管寬度和截面積由查圖得，故，依式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間精餾段：s5s提餾段：5s，故降液管設(shè)計(jì)合理(4)降液管底隙高度 取降液管底隙流體流速 精餾段： 提餾段： 故降液管設(shè)計(jì)高度合理選用凹形受液盤，深度2塔板的布置 （1）分塊 因D800mm，故塔板采用整塊式。橫坐標(biāo)取板間距，板上清液層高度，則，查斯密斯圖得。橫坐標(biāo)取板間距，板上清液層高度，則，查斯密斯圖得。采用圖解法求最小回流比。塔釜采用直接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔頂上升的蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔頂蒸汽冷凝回流和塔釜溶液再汽化是精餾高成婚度分離的充分必要條件。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。⑹ 繪制精餾裝置工藝流程圖和精餾塔的設(shè)備圖。 ⑷ 管路及附屬設(shè)備的計(jì)算與選型，如再沸器、冷凝器。 ⑶ 塔板設(shè)計(jì)：計(jì)算塔板各主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)校核計(jì)算。根據(jù)給定任務(wù)，對(duì)精餾裝置的流程、操作條件、主要設(shè)備型式及其材質(zhì)的選取等進(jìn)行論述。⑶ 小孔篩板容易堵塞。 篩板塔的缺點(diǎn)是： ⑴ 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 ⑶ 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： ⑴ 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡(jiǎn)單，易于加工，造價(jià)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(jì)五十年代以后，隨著石油、化學(xué)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(dòng)噴射塔板及角鋼塔板等。㈡　板式塔類型 氣－液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也是互相矛盾的。 ⑸ 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。對(duì)于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 ⑵ 操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽)、液負(fù)荷有較大范圍的變動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長(zhǎng)期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。一、精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求和類型㈠　對(duì)塔設(shè)備的要求精餾所進(jìn)行的是氣(汽)、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣(汽)、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣(汽)、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。最后計(jì)算塔的工藝尺寸、浮閥的流體力學(xué)演算、塔板的負(fù)荷性能，最后根據(jù)計(jì)算選擇合適的輔助設(shè)備。然后設(shè)計(jì)工藝流程草圖。首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，確定操作條件?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)題 目: 乙醇水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì) 系 別: 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè): 10化學(xué)工程與工藝 學(xué) 號(hào): 姓 名: 鄧美蘭 指導(dǎo)教師: 2014年 2月 15 日目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書一、概述精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求和類型……………………………4精餾塔的設(shè)計(jì)步驟……………………………………………5二、精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案的確定………………………………………………6精餾塔物料衡算………………………………………………6塔板數(shù)的確定…………………………………………………7…………………………………… 7……………………………………… 8精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算…………………………………………11……………………………………11…………………………………………12…………………………………12………………………………………13精餾塔塔體工藝尺寸計(jì)算……………………………………………… 14…………………………………15塔板主要工藝尺寸計(jì)算……………………………………………16………………………………………………17…………………………………………17浮閥塔流體力學(xué)性能驗(yàn)算…………………………………19塔附件設(shè)計(jì)…………………………………………………26三、總結(jié)……………………………………………27化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目: 乙醇水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)條件:處理量: t/a (5)料液組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)): (40%) 塔頂產(chǎn)品組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)): (92%,)塔頂易揮發(fā)組分回收率: (%)每年實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間: 7200小時(shí)連續(xù)工作連續(xù)操作、中間加料、泡點(diǎn)回流。操作壓力：常壓進(jìn)料狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料塔釜間接蒸汽加熱，單板壓降1kpa塔頂冷凝水用冷卻水的進(jìn)、出口溫度差20℃三, 設(shè)計(jì)任務(wù)完成精餾塔的工藝設(shè)計(jì),有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型,繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖和精餾塔裝配圖,編寫設(shè)計(jì)說明書.設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 精餾裝置流程設(shè)計(jì)與論證 浮閥塔內(nèi)精餾過程的工藝計(jì)算 浮閥塔主要工藝尺寸的確定 塔盤設(shè)計(jì) 流體力學(xué)條件校核、作負(fù)荷性能圖 主要輔助設(shè)備的選型四,設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容1 目錄2 概述(精餾基本原理)3 工藝計(jì)算4 結(jié)構(gòu)計(jì)算5 附屬裝置評(píng)價(jià)6 參考文獻(xiàn)7 對(duì)設(shè)計(jì)自我評(píng)價(jià)一、摘要摘要：設(shè)計(jì)一座連續(xù)浮閥塔，通過對(duì)原料，產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定及對(duì)主要尺寸的計(jì)算，工藝設(shè)計(jì)和附屬設(shè)備結(jié)果選型設(shè)計(jì)，完成對(duì)甲醇水精餾工藝流程和主題設(shè)備設(shè)計(jì)。比如：操作壓力的確定、進(jìn)料狀態(tài)等的確定。根據(jù)確定的方案，確定具體的參數(shù)，即一個(gè)完整的設(shè)計(jì)就初步的確定了。關(guān)鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設(shè)備。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： ⑴ 氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 ⑶ 流體流動(dòng)的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用。 ⑷ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 ⑹ 塔內(nèi)的滯留量要小。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級(jí)接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動(dòng)舌形塔和浮動(dòng)噴射塔等多種。目前從國(guó)內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。 ⑵ 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。 ⑷ 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。 ⑵ 操作彈性較小(約2～3)。二、精餾塔的設(shè)計(jì)步驟 本設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)階段進(jìn)行： ⑴ 設(shè)計(jì)方案確定和說明。 ⑵ 蒸餾塔的工藝計(jì)算，確定塔高和塔徑。接管尺寸、泵等，并畫出塔的操作性能圖。⑸ 抄寫說明書。二、精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)方案的確定及概述本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離乙醇—水混合物。精餾是指由不同揮發(fā)度的組分所組成的混合液，在精餾塔中同時(shí)多次地進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。精餾塔物料衡算、塔底產(chǎn)品的摩爾分率乙醇的摩爾質(zhì)量 MA=46 kg/kmol水的摩爾質(zhì)量 MB=18 kg/kmol用公式x=求出：xF=40/46/(40/46+60/18)=%xD=92/46/(92/46+8/18)=%xF 為原料液的摩爾分率，xD 為塔頂產(chǎn)品的摩爾分率MF=46 +()18 =MD=46+()18=原料處理量 F==總物料衡算 F=D+W乙醇的物料衡算FxF=DxD+Wxw100%=聯(lián)立求解 塔板數(shù)的確定乙醇—水屬理想物系，可采用圖解法求理論板數(shù)由手冊(cè)查得甲醇—水物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出x—y圖，如圖 1 圖解法求理論板層數(shù)（1）求最小回流比及操作回流比。在圖中對(duì)角線上e(,)作垂線ef即為進(jìn)料線（q線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為q（,）故最小回流比則操作回流比可取圖中精餾段操作線方程截距（2）精餾塔的氣液相負(fù)荷 （3）操作線方程 精餾段 提留段 （4）圖解法求理論塔板數(shù)如附圖一，求解結(jié)果為總理論板層數(shù) NT=24(不包括再沸器)進(jìn)料板位置