化工原理課程設計-在線瀏覽
2024-09-15 03:32本頁面
【正文】 1 霧沫夾帶 22 塔板負荷性能圖 23 霧沫夾帶線 23 液泛線 24 液相負荷上限線 24 漏液線 25 液相負荷下限線 25 水力學校核 264 計算結(jié)果匯總 305 Aspen軟件驗算 31 達到目標要求回流比的計算 31 最佳進料位置的計算 31 塔徑驗算 326 參考文獻 34 1 設計任務書 設計任務（1）原料液：乙醇水溶液，其中乙醇（質(zhì)量分數(shù)）： 55% （2）塔頂產(chǎn)品中乙醇（質(zhì)量分數(shù)）不低于：90 %（3）塔釜中乙醇質(zhì)量分數(shù)不高于：1 %（4）生產(chǎn)能力：年開工時間300天，乙醇產(chǎn)量：20000噸/年+上浮量=20000+18*1000=38000噸/年（上浮量=學號*1000噸/年）（5）安裝地點：自選（這里選在寧波石化基地鎮(zhèn)海煉化） 工藝操作條件（1）精餾塔頂壓強：自選； （2）進料熱狀態(tài)：自選；（3）回流比：自選； （4）塔板類型：自選。（5）塔釜加熱、塔頂冷凝方式：自選注：工藝自選條件由分析后得到。（4）編制設計結(jié)果概要或設計一覽表（5）繪制塔設備結(jié)構圖(包括塔板的局部放大圖)一張，工藝流程圖一張：采用CAD軟件繪制并用3號圖紙打印，與設計說明書一起裝訂。（7）選做：Aspen軟件驗算，精餾塔附屬設備的設計。2) 塔徑的計算裝置的有關條件→給定塔板設計條件→準備事項→確定塔徑溢流區(qū)的設計→氣液接觸區(qū)的設計→各項校核計算3) 塔內(nèi)件的設計，主要是塔盤的工藝和結(jié)構設計。 乙醇—水溶液的分析 乙醇—水溶液的性質(zhì)由化工原理下冊（課本P7兩組分非理想物系的氣液平衡）可知：非理想溶液，其表現(xiàn)是溶液各組分的平衡分壓與拉烏爾定律發(fā)生偏差，此偏差可正可負，相應的，溶液分別稱為正偏差溶液和負偏差溶液。乙醇—水溶液是極性溶液，水與乙醇的混合物的極性比水小比乙醇大。 工藝操作條件的確定 壓力的確定蒸餾可在常壓、加壓和減壓下進行，通常，對常壓下沸點在室溫至150℃左右的混合液，可以采用常壓蒸餾。對于乙醇—水體系，在常壓下是液態(tài)，且乙醇—水不是熱敏性材料，在常壓下也可成功分離，所以選用常壓精餾。因此，本設計選擇常壓操作條件。泡點進料時操作較易控制，且不受季節(jié)氣溫的影響。因此，采用泡點進料。因此，適宣回流比的選擇是一個重要問題。 最小回流比的確定(1) 作圖法（用于兩組分精餾計算）由乙醇—水溶液的xy氣液平衡圖及q線方程聯(lián)立可求得Rmin。這里為兩組分溶液，所以采用作圖法確定最小回流比下圖為：常壓下，乙醇—水溶液的x—y（氣液平衡相圖）、各點具體數(shù)據(jù)圖圖 2 4圖 2 5精餾段操作線斜率泡點進料時，q線斜率為無窮大，乙醇的液相摩爾分數(shù)XF=Xq=，由上圖對應可知yq=故最小回流比216。求得最小回流比=（基于摩爾），得實際回流比 塔盤類型與選擇216。目前板式塔大多采用溢流式塔板。216。這些塔板各有各的特點和使用體系，板式塔主要塔板的優(yōu)缺點如表所示，各種塔盤比較如表所示：表 2 1塔盤類型結(jié)構優(yōu)點缺點主要應用范圍泡罩塔圓形泡罩復雜彈性好無泄漏費用高板間距大壓力降比較大用于具有特定要求的場合S型泡罩塔板稍簡單簡化了泡罩的型式，因此性能相似費用高板間距大壓力降比較大用于具有特定要求的場合浮閥塔條形浮閥簡單操作彈性較好；塔板效率較高；處理能力較大沒有特別的缺點適用于加壓及常壓下的氣液傳質(zhì)過程重盤式浮閥有簡單的和稍復雜的T型浮閥簡單穿流型篩板（溢流式）簡單正常負荷下的效率高；費用最低；壓力降小穩(wěn)定操作范圍窄；要么擴大孔徑，否則易堵物料；容易發(fā)生液體泄漏適于處理量變動少且不析出固體物的系統(tǒng)波紋篩板簡單比篩板壓力降稍高，但具有同樣的優(yōu)點；氣液分布好柵板簡單處理能力大；壓力降?。毁M用便宜適用于粗蒸餾各塔盤比較表 2 2指標溢流型穿流型F形浮閥十字架形浮閥條形浮閥篩板舌形板浮動噴射塔板圓形泡罩條形泡罩S形泡罩柵板篩孔板波紋板液體和氣體負荷高444444213444低555233333233彈性（穩(wěn)定操作）555334434112壓力降233324000433霧沫夾帶量334343112444分離效率554433434444單位設備體積處理量444444213444制造費用334443213553材料消耗444454223554安裝和拆修434443113553維修
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