内容发布更新时间 : 2024/11/19 7:22:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目

1 目录 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

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化工传质与分离过程课程设计

乙醇——水精馏塔设计

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

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化工传质与分离过程课程设计

乙醇——水精馏塔设计

天津大学

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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