（能源化工行業(yè)）廣大化工原理課程設計

131 設計任務 第一章設計方案簡 概 塔設備簡 板式塔簡 設計方 塔類型的選 操作壓 進料狀 冷卻方 工藝流程 第二章工藝計 精餾塔全塔物料衡 常壓下乙醇—水氣、液平衡組成與溫 求最小回流比和 求精餾塔的氣液相負 精餾段操作線 提餾段操作線 圖解法求理論 實際塔板數(shù)的 冷凝器熱負荷和冷 第三章主要工藝尺寸的計 操作壓 操作溫度的 平均摩爾質 混合液體表 混合物的 相對揮發(fā) 塔徑計 溢流裝 弓形降液管的寬度和橫截面 降液管底隙高 塔板布置及浮閥數(shù)目與排 氣體通過復發(fā)踏板的壓 淹 物沫夾 塔的負荷性能 第四章精餾塔的結構設 筒體與封 除沫 塔總體高度 第五章輔助設備的選型和計 熱量衡 第六章設計結果一覽 參考文 ??為精餾塔的設計計算提供了技術支持和保證。1、生產(chǎn)能力：原料處理 105000噸/ 乙醇產(chǎn)品2、原料液中含乙 %（質量，其余為水3、產(chǎn)品要求：餾出液中的乙醇含量 %（質量釜液中的乙醇含量不高 %（質量300(72001、加熱方式：直接蒸汽加熱，蒸汽壓力為1.0~2.0kg/cm223、進料狀況：冷液進 4、冷卻水進口溫度 ℃，出口溫度 ℃51245、繪制精餾塔的裝配圖一張（一號圖紙具有一定形狀（截面大多是圓形H2S-H2O本次設計方案選用的是：直接蒸汽加熱，蒸汽壓力為1.0~2.0kg/cm2本次設計采用常溫水進行冷卻，冷卻水進口溫度：30℃，1050007200h；93%（質量；1%（質量R進料狀況：冷液進料q﹥1；操作壓力：常壓(101.3KPa)1.0~2.0kg/cm2； D：塔頂產(chǎn)品流量（kmol/s）XD：塔頂組成（mol%）W：塔底產(chǎn)品流量（kmol/s）XW：塔底組成原料乙醇組成塔頂組成塔底組成進料量：F=105000物料衡算式FXF=DXD+W聯(lián)??代入求解常壓下乙醇—水氣、液平衡組成與溫度關系（如圖所示（1）tFtD?tF: ②tD: ?tW: ④精餾段平均溫度：⑤提餾段平均溫度：30℃，由平825.941kJ/357.810kJ/㎏。故原料液的汽化熱是30℃，85.44℃，由附錄查得57.72℃時，乙醇的比熱容為2.853kJ/kg·K,水的比熱容為q00.100.200.300.400.50.60.70.80.9b.R=1.7總理論板層數(shù)NT=19，NT，精=15，NT，提=4，進料板位置 N精=15/0.4607=32，提餾段實際板層 N提總實際板 NP=N精+N提t(yī)D=78.25℃,塔頂操作壓 (常壓?進料板溫度：=0.84*46+（1-液相組成 氣相組成 =46*0.2747+18*（1-液相組成 氣相組成 =81.85℃， 同理：=92.26℃，=722.19（kg/） 氣相密度：q=2。?精餾段水表面張力乙醇表面張力 水表面張力 =0.441*（）*（）=-聯(lián)??A=代入求得：= ， ②提餾段Q=0.441*)=-A=B+Q=0.95-聯(lián)??A=㏒（，代入求得：= ，=81.85℃，查表得μ=0.3491（mpa*s，=0.4389（mpa*s）=0.3091（mpa*s，=0.385（mpa*s）精餾段黏度：μ=x+μ（1-x）=0.4389*0.2747+0.3491*（1-提餾段黏度：μ=x+（1-=0.385*0.0455+0.3091*（1-x=0.2747，=0.5661=0.7253，②提餾段揮發(fā)度：x=0.0455，=0.2792=0.9545，式 ——塔徑——氣體體積流量——空塔氣速，m/s表觀空塔氣相速度（按全塔截面計）（0.6～0.8其中（為液相密度，為氣相密度，kg/m3C為負荷因子，為極限空塔氣速，m/s4-1-Smithu=(0.6-0.8)*C橫坐標數(shù)值：式中——板上液層高度——堰高（1）m DD=1800mm，查得： ，提餾段停留時間>5，6mm，即。按下式計算 20～25mm。為簡便起見，有時運用式子=-0.006來確定20mm，D=1.8m，取浮閥動能因子=12，（F1鼓泡區(qū)為氣液接觸有效區(qū)，其面積（單流型）1.8m，相對較小，所以選用錯排。選用閥孔也可249取浮閥動能因子=12，式中，是與相當?shù)囊褐叨?，mm因，故：=0.5;=0.2～0.35;=0.4～0.5。（2）因，故：取?單層氣體通過塔板壓降所相當?shù)囊褐叨龋阂驗椋?.5，所以在下列泛點率數(shù)值范圍內，一般可保證霧沫夾帶量達到規(guī)定的指標，即＜0.1kg/kg大 泛點率直徑0.9m以下的 泛點率減壓 泛點率泛點率 ；，—分別為塔內氣、液密度—板上液體流徑長度，m，6-1（如胺氟化物（如氟里昂塔形成穩(wěn)定泡沫的2.54-K=1.0，泛點負荷系數(shù)圖（如下圖根據(jù)上兩式計算出泛點率都在80％（2）根據(jù)上兩式計算出泛點率都在80％已知泛點率，取=0.1kg/kg對于一定的物系及一定的塔板結構，式中均為已知值，相應于=0.1 NF1E=1.0，（1）物沫夾帶線：=4.78-（1）=5.68-精餾 提餾 時，一般采用整塊式，800mm=1800mm5，50mm，50mm，厚度4-塔徑800-1800-2200-4-塔徑＞3-800-1400-2000-4-塔徑800-2200-=968.31kg/，=729.47外徑接管壁厚?進料管接管法蘭：PN6DN80HG②回流管接管法蘭：PN6DN50HG?塔釜出料管法蘭：PN6DN80HG④塔頂蒸汽管法蘭：PN6DN500HG⑤塔釜蒸汽進氣法蘭：PN6DN600HG⑥塔頂出料管法蘭：PN6DN50HG螺栓孔螺栓孔法蘭中心圓 質量該精餾塔塔底采用加熱介質為蒸，溫度不超過150℃,因此設計溫度定為Q235-B，GB-3274，設計壓力許用應力由計算厚度查得，鋼板負偏差封頭分為橢圓型封頭、碟形封頭等幾種，本設計采用橢圓型封頭，材料選用Q235-B,100%則由計算厚度查得，鋼板負偏差DN=1800mm，查得封頭曲面高度=475mm，直邊高度=25mm（1Cr18Ni9TiQ235-B?？椎母叨热?00mm，直徑為400mm。由于裙座內徑>800mm，故裙座壁厚取圓整得：,10～205～10m4選用吊柱時，依據(jù)的基本參數(shù)是臂長S（mm）和設計載荷G（kg。臂長S=600+200=800mmG（kg）2.2Q235-B。S=1000mmL=3400mmH=1000mm。1.下支座；2.防雨罩；3.擋銷；4.上支座；5.HT應適當選擇。450mm。本設計?。?00mm。HFHFHTHDHDHD＝1200mm（5）5min,1～2m1.5m(6)塔總高度（不包括裙座 HD——塔頂空間高度，mm;HF——進料段空間高度，mm;HBNS——人孔數(shù)目（不包括塔底和塔底人孔塔徑高度高度高度1（氣體冷凝成液體塔頂上升蒸經(jīng)過冷凝器（全凝器）中，全部冷凝下來成為液體。一部分液體回流至塔內一部分再經(jīng)冷卻器作為產(chǎn)品或者上升蒸經(jīng)過冷凝（分凝器）部分冷凝下來，作為回流液回流至塔內，余下蒸再進入冷凝冷卻器，冷凝下來內流動，蒸在管外冷凝。由于大型精餾塔很高，冷凝器一般安裝在地面，回流30℃，50℃，K℃）2（液體冷卻K℃）則：水蒸的熱負荷和加熱蒸消耗水蒸的熱負荷查得p為0.5Mpa時水的化熱為2115.2則加熱蒸消耗量為設蒸的進出口溫度分別為：150℃水蒸，150℃的水（即水蒸氣冷凝。K精餾塔工藝設計結果總表上升蒸摩爾流ym+1＝1.95xm-溫度，31.3（，19.595（精餾塔工藝設計結果總表分塊式塔板(5塔徑高度塔板間距高度高度[1].夏清，賈紹義主編.化工原理（上、下冊）.天津：天津大學出版社，[2].[3].[4].沈文霞編.物理化學核心教程（第二版）.北京：科學出版社，2009[5].馬江權冷一欣.化工原理課程設計（第二版）[M].北京:中國石化出版社[6].（有機卷）[M].北京:化學[7].尚小琴，陳勝洲，鄒漢波.化工原理實驗[M].北京:化學