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  • 资源分类:建筑化工
  • 适用专业:化工传质与分离过程
  • 适用年级:大学
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资料简介

化工传质与分离过程课程设计-乙醇—水体系浮阀式精馏塔设计,共54页,8977字
设计任务书
一、设计题目:乙醇——水体系浮阀式精馏塔设计
二、设计任务及条件
1.进精馏塔料液含乙醇 25%(质量分数),其余为水。
2.产品乙醇含量不得低于 94%(质量分数)。
3.残液中乙醇含量不得高于 0.1%(质量分数)。
4.生产能力为日产(24 小时)115 吨 94%的乙醇产品。
5.操作条件:
精馏塔顶压力
进料状况
回流比
单板压降
加热蒸汽压力
4kPa(表压)
泡点进料
R/Rmin = 1.45
不大于 667Pa
101.325kPa(表压)
6.设备型式:浮阀塔
7.厂址:天津地区
三、设计内容及要求
1.设计方案的确定及流程说明
2.精馏塔的工艺计算(包括物料衡算、理论塔板数、回流比、总板效率、平均参
数、塔高、塔径设计等)
3.塔板结构设计及流体力学验算
4.塔板负荷性能图的绘制
5.附属设备的设计(包括产品冷却器和接管选型)
6.设计结果汇总(包括主要设备尺寸及衡算结果等)
7.设计评述及心得感悟
8.附图:图解理论板(包括塔顶和塔底区域的局部放大图),塔板负荷性能图(精馏
段和提馏段各一个),生产工艺流程图及主题设备图(2 号图)。

目录
1 目录
1 目录 ... 1
2 设计任务书 ..... 4
3 设计方案的确定及流程说明 ..... 5
3.1 塔的类型选择 .... 5
3.2 塔板类型的选择 5
3.3 塔压确定 ............ 5
3.4 进料热状况的选择 .......... 5
3.5 塔釜加热方式的确定 ...... 5
3.6 塔顶冷凝方式 .... 6
3.7 塔板溢流形式 .... 6
3.8 塔径的选取 ........ 6
3.9 适宜回流比的选取 .......... 6
3.10 操作流程 .......... 6
4 塔的工艺设计 . 7
4.1 精馏塔全塔物料浓度计算: ........ 7
4.2 理论板的计算 .... 7
4.2.1 最小回流比的计算 ............. 7
4.2.2 理论板数的计算 ... 8
4.2.3 塔板效率的计算 . 13
4.2.3.1 塔顶的温度 tD 的计算.......... 13
4.2.3.2 塔底的温度 tW 和总板效率 ET 的计算 ........... 14
4.2.4 实际板数的计算 . 16
4.2.5 进料温度的计算 . 16
4.3 平均参数的计算 ............ 17
4.3.1 全塔物料衡算 ..... 17
4.3.2 平均温度的计算 . 17
4.3.3 平均压力的计算 . 17
4.3.4 气液两相平均密度的计算 ............. 18
4.3.4.1 气液相组成的计算 18
4.3.4.2 各液相平均密度的计算 ...... 19
4.3.4.3 平均相对分子量的计算 ...... 20
4.3.4.4 各气相平均密度的计算 ...... 21
4.3.5 平均表面张力的计算 ....... 22
4.3.6 气液两相平均体积流率的计算 ..... 25
4.4 塔径的初步设计 ............ 26
4.4.1 精馏段塔径的计算 ........... 26
4.4.2 提馏段塔径的计算 ........... 27
4.5 塔高的设计计算 ............ 28
5 塔板结构设计 ............. 30
5.1 溢流装置计算 .. 30
5.2 塔板及浮阀设计 ............ 31
5.2.1 塔板的结构尺寸 . 31
5.2.2 浮阀数目及排列 . 32
5.2.2.1 精馏段浮阀数目及排列 ....... 32
5.2.2.2 提馏段浮阀数目及排列 ....... 34
5.3 塔板流体力学验算 ........ 35
5.3.1 气相通过浮阀塔板的压降 ............. 35
5.3.1.1 精馏段压降的计算 35
5.3.1.2 提馏段压降的计算 36
5.3.2 液泛 ....... 36
5.3.2.1 精馏段液泛计算 .... 36
5.3.2.2 提馏段液泛计算 .... 37
5.3.3 雾沫夹带 ............. 37
5.3.4 漏液 ....... 38
6 塔板负荷性能图 ......... 38
6.1 雾沫夹带线 ...... 38
6.2 液泛线 38
6.3 液相负荷上限线 ............ 39
6.4 漏液线 39
6.5 液相负荷下限线 ............ 39
6.6 塔板负荷性能图 ............ 40
6.6.1 精馏段塔板负荷性能图 ... 40
6.6.2 提馏段塔板负荷性能图 ... 41
7 附属设备设计 ............. 43
7.1 产品冷却器设计选型 .... 43
7.2 接管尺寸计算 .. 44
7.2.1 进料管 ... 44
7.2.2 塔顶蒸汽出口管 . 44
7.2.3 回流液入口管 ..... 45
7.2.4 塔顶出料管 ......... 45
7.2.5 塔底出料管 ......... 46
7.2.6 塔底蒸汽入口管 . 46
8 设计结果汇总 ............. 47
8.1 各主要流股物性汇总 .... 47
8.2 浮阀塔设计参数汇总 .... 47
8.3 产品冷却器设计结果汇总 .......... 48
8.4 接管尺寸汇总 .. 48
9 设计评述及感悟 ......... 49
10 参考文献 ...... 50
11 附录 ............. 51
附录 1 主要符号说明 .......... 51
附录 2 乙醇——水系统的气液平衡数据表 .. 51
附录 3 不同温度下乙醇和水的粘度 52
附录 4 不同温度下乙醇和水的密度 53
附录 5 不同温度下乙醇和水的表面张力 ...... 53
12 附图 ............. 53

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