乙醇-正丙醇連續(xù)篩板式精餾塔的設(shè)計方案-在線瀏覽
2025-06-13 05:14本頁面
【正文】 精餾段 提餾段 取板上清液層高度hL=60mm,故 提餾段 hw=－= m 精餾段 =－= m ③弓形降液管寬度Wd和截面積Af 由，查弓形降液管的參數(shù)圖， 得 , 故 依下式驗算液體在降液管中停留時間，即 精餾段 提餾段 故降液管設(shè)計合理 ④降液管底隙高度ho 精餾段取uo39。 塔板數(shù)的確定 相對揮發(fā)度的確定 因為乙醇—正丙醇可視為理想物系，故塔的平均相對揮發(fā)度的確定可運用安托因方程和拉烏爾定律。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。 5 流程示意圖 第一章 精餾塔的物料衡算計算 精餾塔的物料衡算 、塔底產(chǎn)品的摩爾分數(shù) 進料組成 xF=+(2620)= 塔頂產(chǎn)品組成 xD=+(2620)= 塔底產(chǎn)品組成 xW=+（2620）= 物料衡算原料處理量 加料量F=100kmol/h 總物料衡算 F=D+W FxF=DxD+Wxw 乙醇物料衡算 100＝D＋W 聯(lián)立解得 D= kmol/h , W= kmol/h本實驗任務(wù)為分離乙醇正丙醇混合物。本設(shè)計采用，初步設(shè)定后經(jīng)過流體力學(xué)驗算，負荷條件，故選擇合理。(3) 加料方式 蒸餾大多采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。除熱敏性物料外，凡通過常壓精餾不難實現(xiàn)分離要求，并能利用江河水或循環(huán)水將鎦出物冷凝下來的系統(tǒng)。（4）熱能的利用 精餾過程是組分多次部分汽化和多次部分冷凝的過程，耗能較多，因此選擇適宜的回流比使過程處于最佳條件下進行，可使能耗至最低。加熱劑和冷卻劑的狀態(tài)都不可能避免的會有一些波動，因此必須在流程中設(shè)置一定的閥門。（2）參數(shù)的檢測和調(diào)控 流量，壓力和溫度是生產(chǎn)中的重要參數(shù)，必須在流程中的適當(dāng)位置裝設(shè)儀表，以測量這些參數(shù)。2 裝置流程的確定（1）物料的儲存和輸送 在流程中設(shè)置原料罐，產(chǎn)品罐及離心泵。乙醇正丙醇連續(xù)篩板式精餾塔的設(shè)計方案流程的設(shè)計及說明1 設(shè)計思路 蒸餾方式的確定 蒸餾裝置包括精餾塔，原料預(yù)熱器，精餾釜（再沸器），冷凝器，釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻等設(shè)備，蒸餾過程按操作方式不同可分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾兩種流程，連續(xù)蒸餾具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，工業(yè)生產(chǎn)中以連續(xù)精餾為主，間歇蒸餾具有操作靈活，適應(yīng)性強等優(yōu)點，適合小規(guī)模，多品種或多組分物系的初步分離。本次設(shè)計采用連續(xù)篩板精餾塔，常壓精餾。原料可泵直接送入塔內(nèi)，使程序連續(xù)穩(wěn)定的進行。同時，在生產(chǎn)過程中，物料的狀態(tài)。（3）冷凝裝置的確定 本設(shè)計采用塔頂全凝器，以便于準(zhǔn)確地對控制回流比。3 操作條件的確定(1) 操作壓力的選取 本次設(shè)計采用常壓操作。(2)加料狀態(tài)的選擇 本設(shè)計選擇q=1時進料，原因是使塔的操作穩(wěn)定，精，提鎦段利用相同塔徑，便于制造。(4)回流比的選擇 一般經(jīng)驗值為。塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質(zhì)的選擇 塔頂冷凝溫度不要求低于30℃，工業(yè)上多用水冷(5)板式塔類型的選擇 本次設(shè)計采用連續(xù)篩板式精餾塔4 設(shè)計方案的確定 （1）滿足工藝和操作要求（2）滿足經(jīng)濟上的要求，安全生產(chǎn)，保護環(huán)境。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器后送至儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 () () 雙組份理想溶液相對揮發(fā)度的計算： 乙醇及正丙醇的Antoine常數(shù)： （11）乙醇A=B=C=正丙醇A=B=C= 采用試差法：假定一t值，代入公式()算出，再將計算得到，代入到公式（）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t值正確，同時可得到相應(yīng)的值。=，提餾段取uo39。 選用凹形受液盤，深度hw39。查塔板分塊數(shù)表得塔徑mm800塔板分塊數(shù)3456塔板分為4塊。 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t=3d0=35=15 mm 篩孔數(shù)目 =個 開孔率為 ，每層塔板的開孔面積 精餾段氣體通過篩孔的氣速 提餾段氣體通過篩孔的氣速 篩板的流體力學(xué)驗算 ①干板阻力hc計算 干板阻力依下式計算 由，查干篩孔的流量系數(shù)圖得 c0= 精餾段干板阻力為 提餾段干板阻力位 ②氣體通過液層的阻力hl計算 氣體通過液層的阻力依下式計算 ⑴精餾段 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 故 ⑵提餾段 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 故 ③液體表面張力的阻力計算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力由下式計算 精餾段液體表面張力阻力 提餾段液相表面張力阻力 氣體通過每層塔板的液柱高度hp可按下式計算:： 精餾段氣體通過每層塔板的液柱高度 = 提餾段氣體通過每層塔板的液柱高度 = 氣體通過每層塔板的壓降依下式計算 精餾段氣體通過塔板壓降 提餾段氣體通過塔板壓降 對于篩板塔，液面落差很小，且通過計算，次塔德塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高Hd應(yīng)服從： 乙醇正丙醇物系屬一般物系，取，則 精餾段 提餾段 而板上不設(shè)進堰，hd依下式計算： 精餾段
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