《化工原理比重》word版

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1、《化工原理課程設(shè)計》報告48000噸/年乙醇~水精餾裝置設(shè)計年級專業(yè)設(shè)計者姓名設(shè)計單位完成日期年月日30目錄一、概述41.1設(shè)計依據(jù)41.2技術(shù)來源41.3設(shè)計任務(wù)及要求5二：計算過程61.塔型選擇62.操作條件的確定62.1操作壓力62.2進料狀態(tài)62.3加熱方式72.4熱能利用73.有關(guān)的工藝計算73.1最小回流比及操作回流比的確定83.2塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算93.3全凝器冷凝介質(zhì)的消耗量93.4熱能利用103.5理論塔板層數(shù)的確定103.6全塔效率的估算113.7實際塔板數(shù)124

2、.精餾塔主題尺寸的計算124.1精餾段與提餾段的體積流量124.1.1精餾段124.1.2提餾段144.2塔徑的計算154.3塔高的計算175.塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定175.1塔板尺寸185.2弓形降液管185.2.1堰高185.2.2降液管底隙高度h0195.2.3進口堰高和受液盤195.3浮閥數(shù)目及排列19305.3.1浮閥數(shù)目195.3.2排列205.3.3校核206.流體力學驗算216.1氣體通過浮閥塔板的壓力降(單板壓降)216.1.1干板阻力216.1.2板上充氣液層阻力216.1.3由表面張力引

3、起的阻力226.2漏液驗算226.3液泛驗算226.4霧沫夾帶驗算237.操作性能負荷圖237.1霧沫夾帶上限線237.2液泛線247.3液體負荷上限線247.4漏液線247.5液相負荷下限線247.6操作性能負荷圖258.各接管尺寸的確定278.1進料管278.2釜殘液出料管278.3回流液管288.4塔頂上升蒸汽管288.5水蒸汽進口管2830一、概述乙醇~水是工業(yè)上最常見的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，是無色、無毒、無致癌性、污染性和腐蝕性小的液體混合物。因其良好的理化性能，而被廣泛地應(yīng)用于化工

4、、日化、醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來，由于燃料價格的上漲，乙醇燃料越來越有取代傳統(tǒng)燃料的趨勢，且已在鄭州、濟南等地的公交、出租車行業(yè)內(nèi)被采用。山東業(yè)已推出了推廣燃料乙醇的法規(guī)。長期以來，乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，但是由于乙醇~水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對于得到高純度的乙醇來說產(chǎn)量不好。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進乙醇`水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。塔設(shè)備是最常采用的精餾裝置，無論是填料塔還是板式塔都在化工生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，在此我們作板式塔的設(shè)計以熟悉單元操作設(shè)備的設(shè)計流程和應(yīng)注意的事項是非常

5、必要的。1.1設(shè)計依據(jù)本設(shè)計依據(jù)于教科書的設(shè)計實例，對所提出的題目進行分析并做出理論計算。1.2技術(shù)來源目前，精餾塔的設(shè)計方法以嚴格計算為主，也有一些簡化的模型，但是嚴格計算法對于連續(xù)精餾塔是最常采用的，我們此次所做的計算也采用嚴格計算法。301.3設(shè)計任務(wù)及要求原料：乙醇~水溶液，年產(chǎn)量48000噸乙醇含量：35%(質(zhì)量分數(shù))，原料液溫度：45℃設(shè)計要求：塔頂?shù)囊掖己坎恍∮?0%(質(zhì)量分數(shù))塔底的乙醇含量不大于0.5%(質(zhì)量分數(shù))表1乙醇~水溶液體系的平衡數(shù)據(jù)液相中乙醇的含量(摩爾分數(shù))汽相中乙醇的含

6、量(摩爾分數(shù))液相中乙醇的含量(摩爾分數(shù))汽相中乙醇的含量(摩爾分數(shù))0.00.00.400.6140.0040.0530.450.6350.010.110.500.6570.020.1750.550.6780.040.2730.600.6980.060.340.650.7250.080.3920.700.7550.100.430.750.7850.140.4820.800.820.180.5130.850.8550.200.5250.8940.8940.250.5510.900.8980.300.575

7、0.950.9420.350.5951.01.030二：計算過程1.塔型選擇根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，若按年工作日300天，每天開動設(shè)備24小時計算，產(chǎn)品流量為，由于產(chǎn)品粘度較小，流量較大，為減少造價，降低生產(chǎn)過程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選用浮閥塔。2.操作條件的確定2.1操作壓力由于乙醇~水體系對溫度的依賴性不強，常壓下為液態(tài)，為降低塔的操作費用，操作壓力選為常壓其中塔頂壓力為塔底壓力2.2進料狀態(tài)雖然進料方式有多種，但是飽和液體進料時進料溫度不受季節(jié)、氣溫變化和前段工序波動的影響，塔的操作比較容

8、易控制；此外，飽和液體進料時精餾段和提餾段的塔徑相同，無論是設(shè)計計算還是實際加工制造這樣的精餾塔都比較容易，為此，本次設(shè)計中采取飽和液體進料302.3加熱方式精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于乙醇~水體系中，乙醇是輕組分，水由塔底排出，且水的比熱較大，故可采用直接水蒸氣加熱，這時只需在塔底安裝一個鼓泡管，于是可省去一個再沸器，并且可以利用壓力較底的蒸汽進行加熱，無論是設(shè)備費用還