（能源化工行业）广大化工原理课程设计

131 设计任务 第一章设计方案简 概 塔设备简 板式塔简 设计方 塔类型的选 操作压 进料状 冷却方 工艺流程 第二章工艺计 精馏塔全塔物料衡 常压下乙醇—水气、液平衡组成与温 求最小回流比和 求精馏塔的气液相负 精馏段操作线 提馏段操作线 图解法求理论 实际塔板数的 冷凝器热负荷和冷 第三章主要工艺尺寸的计 操作压 操作温度的 平均摩尔质 混合液体表 混合物的 相对挥发 塔径计 溢流装 弓形降液管的宽度和横截面 降液管底隙高 塔板布置及浮阀数目与排 气体通过复发踏板的压 淹 物沫夹 塔的负荷性能 第四章精馏塔的结构设 筒体与封 除沫 塔总体高度 第五章辅助设备的选型和计 热量衡 第六章设计结果一览 参考文 🖂为精馏塔的设计计算提供了技术支持和保证。1、生产能力：原料处理 105000吨/ 乙醇产品2、原料液中含乙 %（质量，其余为水3、产品要求：馏出液中的乙醇含量 %（质量釜液中的乙醇含量不高 %（质量300(72001、加热方式：直接蒸汽加热，蒸汽压力为1.0~2.0kg/cm223、进料状况：冷液进 4、冷却水进口温度 ℃，出口温度 ℃51245、绘制精馏塔的装配图一张（一号图纸具有一定形状（截面大多是圆形H2S-H2O本次设计方案选用的是：直接蒸汽加热，蒸汽压力为1.0~2.0kg/cm2本次设计采用常温水进行冷却，冷却水进口温度：30℃，1050007200h；93%（质量；1%（质量R进料状况：冷液进料q﹥1；操作压力：常压(101.3KPa)1.0~2.0kg/cm2； D：塔顶产品流量（kmol/s）XD：塔顶组成（mol%）W：塔底产品流量（kmol/s）XW：塔底组成原料乙醇组成塔顶组成塔底组成进料量：F=105000物料衡算式FXF=DXD+W联🖂代入求解常压下乙醇—水气、液平衡组成与温度关系（如图所示（1）tFtDⒸtF: ②tD: ⒸtW: ④精馏段平均温度：⑤提馏段平均温度：30℃，由平825.941kJ/357.810kJ/㎏。故原料液的汽化热是30℃，85.44℃，由附录查得57.72℃时，乙醇的比热容为2.853kJ/kg·K,水的比热容为q00.100.200.300.400.50.60.70.80.9b.R=1.7总理论板层数NT=19，NT，精=15，NT，提=4，进料板位置 N精=15/0.4607=32，提馏段实际板层 N提总实际板 NP=N精+N提tD=78.25℃,塔顶操作压 (常压Ⓒ进料板温度：=0.84*46+（1-液相组成 气相组成 =46*0.2747+18*（1-液相组成 气相组成 =81.85℃， 同理：=92.26℃，=722.19（kg/） 气相密度：q=2。Ⓒ精馏段水表面张力乙醇表面张力 水表面张力 =0.441*（）*（）=-联🖂A=代入求得：= ， ②提馏段Q=0.441*)=-A=B+Q=0.95-联🖂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）精馏段黏度：μ=x+μ（1-x）=0.4389*0.2747+0.3491*（1-提馏段黏度：μ=x+（1-=0.385*0.0455+0.3091*（1-x=0.2747，=0.5661=0.7253，②提馏段挥发度：x=0.0455，=0.2792=0.9545，式 ——塔径——气体体积流量——空塔气速，m/s表观空塔气相速度（按全塔截面计）（0.6～0.8其中（为液相密度，为气相密度，kg/m3C为负荷因子，为极限空塔气速，m/s4-1-Smithu=(0.6-0.8)*C横坐标数值：式中——板上液层高度——堰高（1）m DD=1800mm，查得： ，提馏段停留时间>5，6mm，即。按下式计算 20～25mm。为简便起见，有时运用式子=-0.006来确定20mm，D=1.8m，取浮阀动能因子=12，（F1鼓泡区为气液接触有效区，其面积（单流型）1.8m，相对较小，所以选用错排。选用阀孔也可249取浮阀动能因子=12，式中，是与相当的液柱高度，mm因，故：=0.5;=0.2～0.35;=0.4～0.5。（2）因，故：取Ⓒ单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度：因为＝0.5，所以在下列泛点率数值范围内，一般可保证雾沫夹带量达到规定的指标，即＜0.1kg/kg大 泛点率直径0.9m以下的 泛点率减压 泛点率泛点率 ；，—分别为塔内气、液密度—板上液体流径长度，m，6-1（如胺氟化物（如氟里昂塔形成稳定泡沫的2.54-K=1.0，泛点负荷系数图（如下图根据上两式计算出泛点率都在80％（2）根据上两式计算出泛点率都在80％已知泛点率，取=0.1kg/kg对于一定的物系及一定的塔板结构，式中均为已知值，相应于=0.1 NF1E=1.0，（1）物沫夹带线：=4.78-（1）=5.68-精馏 提馏 时，一般采用整块式，800mm=1800mm5，50mm，50mm，厚度4-塔径800-1800-2200-4-塔径＞3-800-1400-2000-4-塔径800-2200-=968.31kg/，=729.47外径接管壁厚Ⓒ进料管接管法兰：PN6DN80HG②回流管接管法兰：PN6DN50HGⒸ塔釜出料管法兰：PN6DN80HG④塔顶蒸汽管法兰：PN6DN500HG⑤塔釜蒸汽进气法兰：PN6DN600HG⑥塔顶出料管法兰：PN6DN50HG螺栓孔螺栓孔法兰中心圆 质量该精馏塔塔底采用加热介质为蒸，温度不超过150℃,因此设计温度定为Q235-B，GB-3274，设计压力许用应力由计算厚度查得，钢板负偏差封头分为椭圆型封头、碟形封头等几种，本设计采用椭圆型封头，材料选用Q235-B,100%则由计算厚度查得，钢板负偏差DN=1800mm，查得封头曲面高度=475mm，直边高度=25mm（1Cr18Ni9TiQ235-B。孔的高度取为500mm，直径为400mm。由于裙座内径>800mm，故裙座壁厚取圆整得：,10～205～10m4选用吊柱时，依据的基本参数是臂长S（mm）和设计载荷G（kg。臂长S=600+200=800mmG（kg）2.2Q235-B。S=1000mmL=3400mmH=1000mm。1.下支座；2.防雨罩；3.挡销；4.上支座；5.HT应适当选择。450mm。本设计取＝800mm。HFHFHTHDHDHD＝1200mm（5）5min,1～2m1.5m(6)塔总高度（不包括裙座 HD——塔顶空间高度，mm;HF——进料段空间高度，mm;HBNS——人孔数目（不包括塔底和塔底人孔塔径高度高度高度1（气体冷凝成液体塔顶上升蒸经过冷凝器（全凝器）中，全部冷凝下来成为液体。一部分液体回流至塔内一部分再经冷却器作为产品或者上升蒸经过冷凝（分凝器）部分冷凝下来，作为回流液回流至塔内，余下蒸再进入冷凝冷却器，冷凝下来内流动，蒸在管外冷凝。由于大型精馏塔很高，冷凝器一般安装在地面，回流30℃，50℃，K℃）2（液体冷却K℃）则：水蒸的热负荷和加热蒸消耗水蒸的热负荷查得p为0.5Mpa时水的化热为2115.2则加热蒸消耗量为设蒸的进出口温度分别为：150℃水蒸，150℃的水（即水蒸气冷凝。K精馏塔工艺设计结果总表上升蒸摩尔流ym+1＝1.95xm-温度，31.3（，19.595（精馏塔工艺设计结果总表分块式塔板(5塔径高度塔板间距高度高度[1].夏清，贾紹义主编.化工原理（上、下册）.天津：天津大学出版社，[2].[3].[4].沈文霞编.物理化学核心教程（第二版）.北京：科学出版社，2009[5].马江权冷一欣.化工原理课程设计（第二版）[M].北京:中国石化出版社[6].（有机卷）[M].北京:化学[7].尚小琴，陈胜洲，邹汉波.化工原理实验[M].北京:化学