年處理量8萬噸丙酮浮閥餾塔的設計(doc畢設論文)-在線瀏覽
2024-08-08 19:35本頁面
【正文】 2 前言 丙酮介紹 丙酮，也叫醋酮又名二甲基甲酮，為最簡單的飽和酮。 板間距，塔徑，塔高，溢流裝置，塔盤布置等。年處理量8萬噸丙酮浮閥精餾塔的設計1 化工原理課程設計任務書 浮閥連續(xù)精餾塔及其主要附屬設備設計 ：80000噸/年（料液） ：300天 ：25%丙酮，75%水（質量分率，下同） ：餾出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 ：塔頂壓強為常壓 ：泡點 ：泡點 ：直接蒸汽加熱 ： 自選 ，繪出流程示意圖。 基礎數據的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔 板數，塔板效率，實際塔板數等。 流體力學驗算，操作負荷性能圖及操作彈性。商業(yè)上稱為阿西通或亞司通，都是英文名 Acetone的譯音。 丙酮是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味。易燃、易揮發(fā)，化學性質較活潑。由于其毒性低，代謝解毒快，生產條件下急性中毒較為少見?？诜螅诖?、咽喉燒灼感，經數小時的潛伏期后可發(fā)生口干、嘔吐、昏睡、酸中度和酮癥，甚至暫時性意識障礙。 丙酮的生產方法主要有異丙醇法、異丙苯法、發(fā)酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法。世界上三分之二的丙酮是制備苯酚的副產品，是異丙苯氧化后的產物之一。 概述 塔設備是煉油、化工、石油化工等生產中廣泛應用的氣液傳質設備。板式塔內設置一定數目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。 工業(yè)上對塔設備的主要要求是：（1）生產能力大；（2）傳熱、傳質效率高；（3）氣流的摩擦阻力?。唬?）操作穩(wěn)定，適應性強，操作彈性大；（5）結構簡單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。 板式塔大致可分為兩類：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導向篩板、新型垂直篩板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。 浮閥塔廣泛用于精餾、吸收和解吸等過程。浮閥可根據氣體流量的大小而上下浮動，自行調節(jié)。其閥孔直徑為39mm，重閥質量為33g，輕閥為25g。 浮閥塔的主要優(yōu)點是生產能力大，操作彈性較大，塔板效率高，氣體壓強降及液面落差較小，塔的造價低，塔板結構較泡罩塔簡單。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是F1型和V4型。浮閥塔具有下列優(yōu)點：生產能力大。塔板效率高。塔的造價低。故本設計才用的是浮閥塔。要想把低純度的丙酮水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內進行的，塔內裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預熱器、回流液泵等附屬設備，才能實現整個操作。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進行熱和質的傳遞過程。塔頂蒸汽進入冷凝器中被冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液，其余部分經冷凝器冷凝后送出作為塔頂產品，經冷凝器冷卻后送入貯槽。塔底產品經冷卻后送入貯槽?？紤]到本設計的塔徑將會大于，所以再沸器選用釜式（罐式）再沸器。為了省略間接加熱設備，本設計采用直接蒸汽加熱的方法，且采用泡點進料。釜中液體被加熱而部分汽化，蒸氣沿塔向上流動，到達塔頂E103全凝器，冷凝為液體，再輸入A106分配器，一部分回流流入塔頂，其余的作為塔頂產品（餾出液)送入E105冷卻器中冷卻，再送入V103產品貯存罐中。本設計是采用的直接真氣加熱法，將低壓蒸氣LW直接通入精餾塔中加熱塔內物質。 熱量衡算式 ，根據熱量衡算式，有： QLQD 冷凝器熱量恒算示意圖式中 ——塔頂蒸氣帶入系統(tǒng)的熱量； ——回流液帶出系統(tǒng)的熱量； ——餾出液帶出系統(tǒng)的熱量； ——冷凝水帶出系統(tǒng)的熱量。查的苯和甲苯的臨界溫度分別為：TC丙酮＝ TC水＝對于丙酮： ∴ 對于水： ∴ 由此可計算進入塔頂冷凝器蒸氣的熱量為：代入到熱量衡算式中，可求得塔頂冷凝器帶走的熱量為：＝ 冷卻水的用量設冷卻水的流量為qm，則：＝qmCp(t2－t1)已知：t1＝30℃ t2＝45℃以進出口水溫的平均值為定性溫度：℃時的比熱容為： Cpm＝(kg.℃)∴ 全塔的熱量衡算目的：確定再沸器的蒸汽用量。QFQb’QDQLQbQS 全塔熱量恒算示意圖 熱量衡算式根據熱量衡算式，可得：設定： QL＝5%QS＝∴ 式中 ——進料帶入系統(tǒng)的熱量； ——加熱蒸汽帶入系統(tǒng)的熱量； ——餾出液帶出系統(tǒng)的熱量； ——釜殘液帶出系統(tǒng)的熱量； ——冷卻水帶出系統(tǒng)的熱量； ——熱損失。據： Cpm＝a＋bT＋cT2＋dT3查得： （丙酮）a= b=10－3 c=－10－6 d＝－10－9 （水） a= b=10－3 c=10－6 故丙酮的比熱容為：
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