乙醇水溶液連續板式精餾塔設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 2s全凝器 冷水 物料蒸汽 280～850W/m 2s冷卻器 冷水 有機溶液 850～1500 W/m 2s計算前均假定換熱器的損失為殼方氣體傳熱量的 10%，即安全系數為 。下面 3 個換熱器的計算均按照這個假定。167。 預熱器計算設計流程要求泡點進料，進料濃度下的泡點溫度為 ℃，而原 料溫度為 20℃。釜殘液的溫度為 ℃，其主要成分是水，比熱比 原料液大，所以完全可以利用釜液對進料液進行預熱，使其達到泡點， 只要控制好釜殘液的流量，由于釜殘液能提供的熱量足夠，因而可以 穩定控制進料溫度為泡點。擬定將釜液降至 35℃排出，以用于他途。F=,W= Cttm ???? 點進 料根據溫度，查相關表得：CP 水 =(kg℃), CP 乙醇 ＝(kg℃) 。34sKJtFCQPm /)(?????吸 收取總傳熱系數 K=700=℃?????Ctm ????????).27/()/( mtKQAm??????取安全系數 ，則實際傳熱面積為：A= 。作為傳熱管，管心距 PT 為 ?傳熱管長度定為 ，根據傳熱面積計算管的根數 ???ldn?換熱器的直徑 mLdAPCTDR ?????取 Do=,管程為 6，管子根數 4， ，換熱管長度為 4500mm，? ，管子按正三角形排列。G700410518062m校核：A= 2Q==????所以傳熱足夠，設計滿足要求。167。 全凝器計算取水進口溫度為 25℃，水的出口溫度為 40℃，V =；塔頂出口氣體的溫度為 ℃，在此溫度下：=730+（）1564=== KJ/sCVQ??℃????????????????t)/(.).1(.)1( CkgKJxxPFP ???????水乙 醇35A= ?????????取安全系數 ,則實際傳熱面積為 2作為傳熱管，管心距 PT 為 ??傳熱管長度定為 3m，根據傳熱面積計算管的根數 n：???ldAn?換熱器的直徑同上求法，其中 PR=32/25=，CL=1，CTP= mLdACTD ??????則 Do=，管程為 6，管子根數 4， ，換熱管長度為 3000mm ? ，管子按正三角形排列。G700410512062m167。 冷卻器計算取水進口溫度為 25℃，水的出口溫度為 35℃；塔頂全凝器出來的有機液 D=；溫度為℃，降至 35℃。按產品冷卻前后的平均溫度查算比熱： ??sKJdtDCQsKJCXXpmPDPp /?????產產 水酒產 ）（ ）（所用水量：kg/.// ?水水水 tMPm取總傳熱系數 K=900=℃2℃????????????????tA= ?.// mtkQm??取安全系數 ，則 A=作為傳熱管，管心距 PT 為 ?傳熱管長度定為 3m，根據傳熱面積計算管的根數 ???ldAn?同上求法，其中 PR=32/25=，CL=1，CTP=36mLdAPCTDR ?????Do=取 Do=273mm，管程為 2，管子根數 32， ，換熱管長度為 3000mm ?? ，管子按正三角形排列。校核：A= 2Q== KJ/????Q所以傳熱足夠，設計滿足要求。第八章 設計結果匯總計算數項目 符號 單位精餾段 提餾段 備注塔徑 D m 板間距 HT m 塔板類型 單溢流弓形降液管 分塊式塔板空塔氣速 u m/s 堰長 Wlm 堰高 hm 板上液層高度 Lm 降液管底隙高 om 浮閥數 N 115 101 等腰三角形叉排閥空氣速 oum/s 浮閥動能因子 Fo 11 11臨界閥孔氣速 ocm/s 孔心距 t m 同一橫排孔心距排間距 39。 m 相鄰橫排中心距離單板壓降 pP?Pa 568 56837降液管內清液曾高度 Hd m 泛點率 % 氣相負荷上限 ??axsu3/ 氣相負荷下限 霧沫夾帶控制操作彈性 漏液控制結束語精餾塔的設計，在化工行業應用較廣。這次，通過兩個周的課程設計，我意識到這項任務的艱難。在這個課程設計過程當中，我們綜合地運用了我們所學習過的流體力學，傳熱，傳質，分離等方面的化工基礎知識，設計了一款可應用于設計生產當中的乙醇水連續精餾浮筏塔。在設計過程中，計算尤其復雜。每一步的計算都關乎到后面的一連串結果。所以，我們在這個過程中感覺阻力很大。比如說由于沒有正確理解某個公式的使用范圍而盲目套用，結果導致要從頭又開始計算，這個過程花費的時間較多。還有就是許多經驗公式的使用，由于我們知識面的有限，所以許多公式的出處我們不是很了解。在涉及的化工原理，分離，化工熱力學等課程中，我們充分意識到我們這大學三年所學知識的重要性。它讓我們可以將我們在書本上所學到的理論知識用于到生產實際之中。再到后來管道以及其他設備的選型，讓我們將化工原理上學到的相關知識一化工設備機械基礎聯系起來，對我們的設計工作有很大幫助。人孔的設計使我們明白課本知識與生產實際的差異，也就是我們必須考慮到我們所設計的方案在實際中的可行性。在計算的許多過程，我們必須在計算所得值的基礎上再考慮一定的安全系數，如我們在分別計算出精餾和提餾的板數之后，還必須分別再加上兩塊板，使它具有一定的操作彈性。本次設計出了計算之外的另一大難題就是作圖。在此過程中，我們將我們所學的 Auto CAD 的知識充分利用起來，如求最小回流比，求實際塔板數，確定浮閥塔板的開孔數目，畫負荷性能圖，再到后來的工藝流程圖的繪制以及裝配圖的繪制，這都離不開對 CAD 知識的熟練掌握。通過邊作圖邊摸索，我們進一步鞏固了 CAD 繪圖的基礎技巧，這對我們以后大四的畢業設計必定有很大的幫助。在老師和同學的幫助下，我們小組按時完成了這次的課程設計任務，它讓我們明白，知識不是死板硬套，而是有理可循，有數可依的。因此，在以后將近一年的大學學習中，我們一定扎扎實實地學好課本知識，并將理論應用于實際，來提高我們的專業技能水平。參考文獻[1]陳英男、[M]. 上海: 華東理工大學出版社,2024[2]劉雪暖、[M]. 山東：石油大學出版社， 2025[3] [M].北京：化學工業出版社， 202 5[4]（第三版上冊） [M]. 北京：化學工業出版社，2027[5]路秀林、[M]. 北京：化學工業出版社，2022 、1[6][M].上海科學技術出版社 [7]（上冊）[8]王存文、.[M] 。北京：化學工業出版社， [9]（有機卷）.[M] 北京：化學工業出版社， [10]夏清、 [M].天津：天津大學出版社， 202138主要符號說明符 號 說 明 單 位 符 號 說 明 單 位C 乙醇 Wl堰長 mW 水 h溢流堰高度D塔頂 O堰上層高度F進料板 d弓形降液管高度塔釜 fA截面積 2L液相 T塔截面積 mV氣相 ?液體在降液管中停留時間 sM摩爾質量 g/mol 0h降液管底隙高度minR最小回流比 sW邊緣區高度N實際塔板數 aA開孔區面積 2P壓強 kPt同一排孔中心距 mt溫度 C??開孔率 Φ?密度 3g/mn篩孔數目 個?表面張力 N/m 0u氣體通過閥孔氣速 /s?粘度 Pas?ch干板阻力 液 柱TH塔板間距 1氣體通過降液層阻力 m液 柱Lh板上液層高度 ?氣體通過表面張力阻力 液 柱u空塔氣速 m/sPh氣體通過每層塔板液柱高 度 液 柱D直徑 ?氣體通過每層塔板的壓降 kPa附錄附錄一 設計所需技術參數數 值序號 項 目 精餾段 提餾段1 平均溫度 tm，℃ 2 液體平均密度 (kg/m )L? 393 氣體平均密度 ( kg/m )V? 4 液相表面張力 ? 5 混合物黏度 (m Pas)? 6 相對揮發度 ? 7 氣相流量 Vs,（m 3/s） 8 液相流量 Ls,(m3/s) 10 3?10 3?9 實際塔板數 36 9 10 塔徑 D,m 11 板間距 H , 12 溢流形式 單流型 單流型13 降壓管形式 弓形 弓形14 堰長 l , 15 堰高 h , 16 降液管內停留時間 ，s? 17 板上液層高度 h , 18 堰上液層高度 h , 19 降壓管底隙高度 h , 20 降液管高度 H ， 21 泛點率 ，%? 22 閥孔動能因子 F011 1123 孔速 u （m/s）0 24 每層塔板上的浮閥數 115 1014025 氣體流經塔板壓降 Pa 56826 操作彈性 附錄二乙醇—水系統 t—x—y 數據乙醇摩爾數/% 乙醇摩爾數/%沸點t/℃ 液相 氣相沸點t/℃ 液相 氣相 82 附錄三 流程圖說明乙醇水溶液經預熱至泡點后，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，進入回流罐部分回流，其余作為塔頂產品經冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用直接蒸汽供熱，塔底產品用于預熱原料 冷卻后送入貯槽。精餾裝置有精餾塔、原料預熱器、冷凝器、釜液冷卻器和產品冷卻器等設備。41熱量自塔低蒸汽輸入，由冷凝器中的冷卻介質將余熱帶走。乙醇—水混合液原料經預熱器加熱到泡點溫度后送入精餾塔 進料板，在進料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。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