【正文】 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。甲醇－水體系汽液平衡數(shù)據(jù) ()：參考課程設(shè)計數(shù)據(jù)t/℃xya6．46786665備注：，算得常壓下不同溫度時甲醇對水的相對揮發(fā)度。 體系介紹常壓下甲醇與水的二元溶液就屬正偏差溶液。實際上，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。對于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個系統(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，即當塔設(shè)備的氣(汽)、液負荷有較大范圍的變動時，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。第一節(jié) 概述精餾所進行的是氣(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，以達到較高的傳質(zhì)效率。結(jié)合設(shè)計任務(wù)進行生產(chǎn)實際的調(diào)研，收集現(xiàn)場資料，或查閱技術(shù)資料，以便了解與設(shè)計任務(wù)有關(guān)的典型裝置的工藝流程主體設(shè)備結(jié)構(gòu)附屬設(shè)備及測量控制儀表的裝配情況等，為后面的設(shè)計工作做好準備。6. 設(shè)計說明書：包括目錄、設(shè)計任務(wù)書、流程圖、設(shè)計方案的說明與論證、設(shè)計計算與說明、對設(shè)計中有關(guān)問題的分析討論、設(shè)計結(jié)果匯總（主要設(shè)備尺寸各物料量和狀態(tài)能耗主要操作參數(shù)以及附屬設(shè)備的規(guī)格型號等）和參考文獻目錄。3. 附屬設(shè)備的設(shè)計或選型：主要附屬設(shè)備的主要工藝尺寸的計算和設(shè)備型號規(guī)格的選定4. 工藝流程圖：以單線圖的形式描繪，標出主體設(shè)備與附屬設(shè)備的物料流向、物流量和主要測量點等，用2號圖紙繪制。二. 化工原理課程設(shè)計的基本內(nèi)容1. 設(shè)計方案的確定:所選定的工藝流程設(shè)備形式等的理論依據(jù)。3. 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹認真的工作作風(fēng)。常壓甲醇水篩板精餾塔設(shè)計方案一. 化工原理課程設(shè)計的目的與要求1. 提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進行化工工藝設(shè)計的能力。2. 提高學(xué)生分析問題和獨立工作的能力。4. 提高學(xué)生工程繪圖的能力。2. 主要設(shè)備的化工工藝及結(jié)構(gòu)計算:物料衡算、能量衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定等。5. 主要設(shè)備裝配圖：圖面應(yīng)包括設(shè)備的工藝尺寸主要零部件的結(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)特性表和接管表等，用1號圖紙按工程制圖要求繪制。三．化工原理課程設(shè)計的基本程序：認真閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確所要完成的設(shè)計任務(wù)。，繪制工藝流程圖。4進行設(shè)備的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制主體設(shè)備的總裝配圖。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，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)省動力消耗，從而降低操作費用。 ⑷ 結(jié)構(gòu)簡單，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特的優(yōu)點，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進行選型。由于對于一定的x值，其兩組分的蒸汽壓均比理想溶液計算的值偏高，必然泡點比理想溶液的低，在txy圖中其泡點線除兩端點外均下移，使泡點線與露點線之間的間距增大，亦即使a增大。常壓下甲醇水物系的txy圖與yx圖如下圖所示： 氣－液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。板式塔為逐級接觸型氣－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、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。目前從國內(nèi)外實際使用情況看，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。泡罩安裝在升氣管的頂部，分圓形和條形兩種，國內(nèi)應(yīng)用較多的是圓形泡罩。通常塔徑小于1000mm，選用的泡罩；塔徑大于2000mm，選用的泡罩。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高；板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低。在設(shè)計中除特殊需要（如分離黏度大、易結(jié)焦等物系）外一般不宜選用。根據(jù)孔徑的大小分為小孔徑篩板（孔徑為3到8mm）和大孔徑篩板（孔徑為10到25mm）兩類。篩板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率高。應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計和操作不當，易產(chǎn)生漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降，故過去工業(yè)上應(yīng)用較為謹慎。在確保精確設(shè)計和采用先進控制手段的前提下，設(shè)計中可大膽選用。其結(jié)構(gòu)特點是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可以上下浮動的閥片。浮閥的類型很多，國內(nèi)常用的有F1型、V4型及T型等，其中以F1型浮閥應(yīng)用最為普遍。其缺點是處理易結(jié)焦、高黏度的物料時，閥片易于塔板粘結(jié)；在操作過程中有時會發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。由于浮閥具有生產(chǎn)能力大，操作彈性大及塔板效率高等優(yōu)點，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠較其他形式的塔板廣泛，是目前新型塔板研究開發(fā)的主要方向。但應(yīng)指出，在工業(yè)應(yīng)用中，目前還多采用F1型浮閥，其原因是F1型浮閥已有系列化標準，各種設(shè)計數(shù)據(jù)完善，便于設(shè)計和對比。 設(shè)計要求設(shè)計條件：體系：甲醇水體系 已知：進料量F=240 kmol/h進料濃度= （摩爾分數(shù)）進料狀態(tài)：q＝ 1 操作條件：塔頂壓強為4 kPa(表壓)。a) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計方案；b) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，選擇塔板類型；c) 確定塔徑、塔高等工藝尺寸d) 進行塔板的設(shè)計，包括溢流裝置的設(shè)計塔板的布置升氣道（泡罩篩孔或浮閥等）的設(shè)計及排列；e) 進行流體力學(xué)驗算；f) 繪制塔板的負荷性能圖；g) 根據(jù)負荷性能圖，對設(shè)計進行分析，若設(shè)計不夠理想，可對某些參數(shù)進行調(diào)整，重復(fù)上述設(shè)計過程，一直到滿意為止。在塔頂產(chǎn)品的組成確定以后，塔頂?shù)臏囟群蛪毫χ荒苓x定一項。于是，冷液進塔雖可減少理論塔板數(shù)，使塔高降低，但蒸餾釜及提餾段塔徑增大，亦有不利之處。此外，泡點進料，提餾段和精餾段塔徑大致相同，在設(shè)備制造上比較方便。 加熱方式精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于甲醇水體系中，甲醇是輕組分由塔頂冷凝器冷凝得到，水為重組分由塔底排出。 冷卻劑與出口溫度采用深井水，入口溫度t＝12℃，由于水的出口溫度一般不能超過50℃左右，否則溶解于水中的無機鹽將會析出，在傳熱壁面上形成污垢而影響傳熱效果。選定操作時應(yīng)考慮，隨選值的增大，塔板數(shù)減少，設(shè)備投資減少，但因塔內(nèi)氣、液流量L，V，L’，V’增加，勢必使