酒精连续精馏塔的工艺设计说明

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化工原理课程设计-酒精连续精馏板式塔设计资料

化工原理课程设计-酒精连续精馏板式塔设计资料

第一章化工原理课程设计任务书 (4)一.题目:酒精连续精馏板式塔的设计 (4)二.原始数据 (4)三.任务 (4)四.作业份量 (4)第二章设计方案 (5)一.概述 (5)二.设计要求 (5)三.设计方案的确定 (5)四.设计方案的确定 (6)第三章设计计算与论证 (7)第一节工艺条件和物性参数计算 (7)一.将质量分数转换成摩尔分数 (7)二.物料衡算 (7)三.理论塔板数N T的求取(图解法) (7)3)提馏段方程: (9)四.全塔效率E T (9)五.实际塔板数 (10)六.塔的工艺条件以物料数据计算 (10)第二节塔的主要工艺尺寸计算 (14)一.塔径D (14)二.溢流装置 (15)三.塔板步置及浮阀数目与排列 (16)第三节塔板的流体力学验算 (19)一.阻力计算 (19)二.淹塔较核(液泛较核) (20)三.雾沫夹带较核 (21)第四节塔板性能负荷图 (22)一.精馏段 (22)1.雾沫夹带线① (22)2.液泛线② (23)3.液相负荷上限线③ (24)4. 液相负荷下限线④ (24)5.漏液线⑤ (25)6.作出负荷性能图 (25)第五节主要接管尺寸计算 (26)一.进料管 (26)二.回流管 (27)三.釜液出口管 (27)2《化工原理》课程设计四.塔顶蒸汽管 (27)五.加热蒸汽管(再沸器返塔蒸汽管) (28)第六节塔的辅助设备 (28)一.塔顶全凝器 (28)二.再沸器 (29)三.塔顶冷却器 (29)四.塔釜残液冷凝器 (30)五.进料预热器 (30)六.全凝器校核 (31)第七节塔的总体结构 (32)一.塔壁厚δ (32)二.塔的封头确定 (32)三.塔高 (32)四.塔的支座 (33)第四章设计结果汇总 (34)一.基本数据 (34)二.塔体概况 (34)第五章设计感想 (36)参考文献37第一章化工原理课程设计任务书一.题目:酒精连续精馏板式塔的设计二.原始数据1、乙醇-水混合物,含乙醇 36 %(质量),温度 33 ℃;2、产品:馏出液含乙醇 91 %(质量),温度 39 ℃;按间接蒸汽加热计;3、塔底出料: 塔底液含乙醇 0.03 %(质量)4、生产能力:日产酒精(指馏出液) 12000 kg;5、热源条件:加热蒸汽为饱和蒸汽,其绝对压强为 0.255 MPa。

乙醇精馏塔设计说明书

乙醇精馏塔设计说明书

乙醇精馏塔设计说明书乙醇精馏塔设计说明书一、背景介绍乙醇精馏是一种将含有乙醇和水的混合物分离出乙醇的工艺。

乙醇精馏是化工工业中广泛应用的分离技术之一,主要用于生产无水乙醇、饮料中酒精的浓度控制等。

乙醇精馏技术的核心设备就是乙醇精馏塔,其分离效果和操作稳定性直接影响到整个工艺过程的效率和安全性。

二、设计要求乙醇精馏工艺中的乙醇和水混合物会在乙醇精馏塔中进行分离,要求精度高、效率高、操作稳定。

因此,本次乙醇精馏塔的设计需要满足以下要求:1. 具有较高的分离效率和分离精度;2. 塔体和内部构件材质应选用耐腐蚀、耐高温的合金材料;3. 塔体结构应具有良好的耐压、耐腐蚀性能,对气液混合物的传质和干湿综合性能要求高;4. 具有比较广泛的操作靶点,以适应不同规模的生产需求;5. 具备高度的操作安全性和稳定性。

三、设计方案为满足以上设计要求,本文提出一种高效、稳定的乙醇精馏塔设计方案,具体如下:1. 采用反流式精馏工艺,即底部引入加热蒸气,使气液混合物在塔内进行分馏,分离后的乙醇从顶部出流管流出,水则从底部洛氏冷凝器中排出。

2. 塔体结构采用不锈钢材料,采用内塞式塔板进行分离。

内塞式塔板具有压降小、分离效率高、适应性强等优点,能够保证塔内物料充分分离。

3. 为提高分离效率和干湿综合性能,本方案在塔体上设置进液口和出液口、进气口和出气口等。

进液口通过操作调节,能够使物料的进入量和化学组成进行调节。

出液口则负责排出经过分馏后的乙醇。

进气口可以保证塔内气相的通畅,而出气口则能够将废气和杂质的气体排出。

4. 本方案采用内加热式蒸汽进行底部加热,可通过蒸汽的进入量来调整加热的温度和量,对塔内气相的传质起到重要作用。

相比外加热的方式,内加热可以供热均匀,减少冷凝器堵塞和热分解等问题的发生。

5. 本方案采用湿式冷凝器进行水的收集和回收,具有结构简单、运行可靠、操作维护方便等优点。

四、结论乙醇精馏工艺要求精度高、效率高、操作稳定,而乙醇精馏塔是其核心设备。

乙醇水溶液连续板式精馏塔设计

乙醇水溶液连续板式精馏塔设计

乙醇在工业,医药,民用等方面,都有很广泛的应用,是一种很重要的原料。

在很多方面,要求乙醇有不同的纯度,有时要求纯度很高,甚至是无水乙醇,这是很有困难的,因为乙醇极具挥发性,所以,想得到高纯度的乙醇很困难。

要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度,要用连续精馏的方法,因为乙醇和水的挥发度相差不大。

精馏是多数分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,因此可使混合液得到几乎完全的分离。

化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行,塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。

为实现精馏分离操作,除精馏塔外,还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。

可知,单有精馏塔还不能完成精馏操作,还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器,有时还要配原料液预热器,回流液泵等附属设备,才能实现整个操作。

浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用,由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点,已成为国内应用最广泛的塔形,特别是在石油,化学工业中使用最普遍。

浮阀有很多种形式,但最常用的是F1型和V-4型。

F1型浮阀的结构简单,制造方便,节省材料,性能良好,广泛应用在化工及炼油生产中,现已列入部颁标准(JB168-68)内,F1型浮阀又分轻阀和重阀两种,但一般情况下都采用重阀,只有处理量大且要求压强降很低的系统中,采用轻阀。

浮阀塔具有下列优点:1,生产能力大。

2,操作弹性大。

3,塔板效率高。

4,气体压强降及液面落差较小。

5,塔的造价低。

浮阀塔不宜处理宜结焦或黏度大的系统,但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统,浮阀塔也能正常操作。

§2.1 设计方案本设计任务为分离乙醇-水混合物。

对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。

该物系属易分离物系,故操作回流比取最小回流比的1.4倍。

塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。

酒精生产过程精馏塔设计

酒精生产过程精馏塔设计

课程设计不同于平时的作业,在设计中需要学生自己 做出决策,即自己确定方案,选择流程,查取资料,
进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出论证和
核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案
和合理的设计。所以,课程设计是培养学生独立工作 能力的有益实践。
“能力”的训练和培养:
① 查阅资料、选用公式和数据的能力; ② 从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确
课程设计目的和要求
• 目的: – 锻炼学生的综合能力:资料查阅、知识综合应用、 理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 – 培养工程观念:理论→小试→放大。
• 要求: – 设定大致框架,绘制工艺流程图; – 进行有关计算,得出设备主要尺寸和参数(塔高, 直径,塔板数等); – 选择附属设备; – 根据计算结果绘制主体设备图形; – 编写设计说明书。
6) 实际塔板数
表5 精馏塔工艺参数汇总
Rmin R
N1
N2
NT ET
Np
3、关于塔板和塔体主要工艺尺寸的设计计算
• 主要内容包括:板间距、塔径、塔板型式、溢流装置、塔 板布置、流体力学性能校核、负荷性能图以及塔高等。 • 着重应注意的是:塔板设计的任务是以流经塔内气液的物 流量、操作条件和系统物性为依据,确定具有良好性能(压 降小、弹性大、效率高)的塔板结构与尺寸。 • 塔板设计的基本思路是:以通过某一块板的气液处理量和 板上气液组成,温度、压力等条件为依据,首先参考设计手 册上推荐数据初步确定有关的独立变量,然后进行流体力学 计算,校核其是否符合所规定的范围,如不符合要求就必须 修改结构参数,重复上述设计步骤直到满意为止。最后给制 出负荷性能图,以确定适宜操作区和操作弹性。
在考虑精馏塔附属的换热设备的配置中,必须注意到精 馏过程如何合理利用热能的问题,可以用定性或定量的方法 论述塔底釜液与塔顶蒸汽热能利用的可能性(可以从传热温 差的大小以及回收热量的多少进行可行性比较),考虑它们 能否用于预热料液或有别的用处。此外,在考虑回收热能的 方案时还要以精馏塔可能实现平稳操作为前题。 • 必须注意:

精馏塔的工艺设计

精馏塔的工艺设计
分子量 (kg/kmol)
摩尔 分率 质量 分率
(2)计算理论板数NT
液相 气相 液相 气相 液相 气相 液相 气相
进料
塔顶
塔釜
8
(3)计算实际板数NP (4)热量衡算
3、精馏塔结构尺寸设计
(1)塔径和板间距的初步计算 (2)溢流装置的设计 (3)塔板布置
4、流体力学计算及校核
9
对设计参数、工艺参数总结
设计参数 精馏段 提馏段
工艺参数 精馏段 提馏段
流体力学 性能参数
精馏段 10
提馏段
5、筛板塔的负荷性能图
Vh
过量液沫夹带
液量下限 漏液
6、塔高的确定
液泛
精馏段 提馏段
液量上限
各一个
Lh
11
7、辅助设备的设计 (1)管件设计(塔顶蒸汽、塔顶回流、进料、
塔釜蒸汽、釜液)
(2)原料罐的设计 (3)原料泵的选型 (4)换热器的设计与选型
5
LPS
TIC 101
工艺流程图(部分)
TIC FIC 102 102
1
15 21
CW
塔顶产品 MPS 残液出
6
2、精馏塔的工艺Biblioteka 计(1)物料衡算全塔物料衡算
选择回流比R
计算结果列表小结:
F 质量流量(kg/h) 摩尔流(kmol/h) 体积流量(m3/h)
D W L L’ V V’
7
密度 (kg/m3)
18
四、毕业设计结果
1、设计说明书部分 (1)任务书; (2)摘要; (3)目录; (4)精馏方案的选择及说明; (5)精馏塔的工艺计算及结构设计; (6)计算结果列表说明; (7)对本设计的评述(设计特点)及某些问题的讨论;

乙醇_水精馏塔设计说明

乙醇_水精馏塔设计说明

乙醇_水精馏塔设计说明
1.设备选型
2.工艺流程
(1)加热阶段:将乙醇_水混合物加热到沸点,使其部分汽化,进入下一个阶段。

(2)蒸馏阶段:乙醇和水在塔内进行汽液两相的分离,高纯度的乙醇向上升腾,低纯度的水向下流动。

(3)冷凝阶段:将高纯度的乙醇气体冷凝成液体,便于收集和储存。

(4)分离阶段:将冷凝后的液体进一步分离,得到纯度较高的乙醇和水。

3.操作参数
(1)温度控制:加热阶段需要将混合物加热到适当的沸点,通常控制在80-100摄氏度。

而在蒸馏阶段,控制塔顶和塔底的温度差异,有助于提高分离效果。

(2)压力控制:塔的进料和出料口通常需要控制一定的压力,以保证流量的稳定。

(3)流量控制:塔内液体的流速对塔的操作效果有较大影响,需保持适当的流速,通常通过调节塔顶和塔底的流量或液位来实现。

4.塔的结构及内件设计
乙醇_水精馏塔的结构包括塔壳、进料装置、分离器、冷凝器、再沸器、集液器等。

其中,塔内需要配置一些内件,如填料和板式塔板等,以
提高传质和传热效果。

填料可采用金属或塑料材料,板式塔板可选用槽式、波纹式等不同形式。

通过合理配置和设计这些内件,提高乙醇_水分离效果。

综上,乙醇_水精馏塔的设计需要综合考虑设备选型、工艺流程、操
作参数以及塔的内部结构等因素。

通过合理的设计和选择,可以实现高效
分离乙醇和水的目的。

化工原理课程设计---乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计

化工原理课程设计---乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计

前言转眼之间,我们已经结束了大三的学习。

在这三年的学习当中,我们系统的学习了化工原理,物理化学,无机化学,有机化学,分析化学,化工设备与机械基础,机械制图,化工热力学等方面的知识,初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。

在李志礼老师的指导下,我们开始了化工原理课程设计。

实践是检验真理的唯一标准,学习了那么多的理论知识以后,终于有机会在现实过程中运用自己学习到的知识。

在这次设计过程中,我们得到了老师学长学姐们很多的帮助,在此对他们表示衷心的感谢,由于我们所知识的有限和能力的不足,在设计过程中难免会遇到设计不合理,考虑不周全的地方,希望老师给予理解与指导,我们会更加努力,争取做得更好。

设计者: 2011.7.6目录第一章设计题目与要求1.1 设计题目…………………………………………………………………………1.2 任务要求与数据……………………………………………………………第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1 塔板数的确定2.2 塔径的确定第一章设计题目与要求1.1设计题目:乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计1.2任务要求与数据:1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水,具体工艺参数如下:(1)原料乙醇含量:质量分率40%(2)年产量:30000t(3)摩尔分率:x D=0.82;x W=0.022、工艺操作条件:常压精馏,塔顶全凝,泡点进料,泡点回流,R=(1.2~2)R min。

3、设备形式筛板塔。

4、设计工作日每年330天,每天24小时连续运行。

第二章 筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1 塔板数的确定2.1.1全塔物料衡算原料液中:设 乙醇(A ); 水(B ) 查附表得: M A =46.07 M B =18.02由已知条件可知:x F =0.4 x D =0.82 x W =0.02 年产量:30000t 每年330天,每天24小时连续运行h /34kmol .92)02.18*18.007.46*82.0(*24*33030000000=+=D由 F = D + Wx F *F=xD*D+x W *W得 F=194.4(kmol/h ),W=102.6(kmol/h ),由t-x(y)图用内插法可知: 塔顶温度t D = 78.3℃,塔底温度t w = 95.3℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t进料温度:=f t 80.7℃相对挥发度的确定当t=95.5℃时:1(1)0.17(10.019)(1)(10.17)0.019BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=10.58当t=89.0℃时:2(1)0.3891(10.0721)8.20(1)(10.3891)0.0721A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=86.7℃时:3(1)0.4375(10.0966)7.27(1)(10.4375)0.0966A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=85.3℃时:4(1)0.4704(10.1238) 6.29(1)(10.4704)0.1238A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=84.1℃时:5(1)0.5058(10.1661)(1)(10.5058)0.1661BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=5.20当t=82.7℃时:6(1)0.5445(10.2337) 3.92(1)(10.5445)0.2337A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=82.3℃时:7(1)0.558(10.2608) 3.58(1)(10.558)0.2608A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=81.5℃时:8(1)0.5826(10.3273) 2.87(1)(10.5826)0.3273A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=80.7℃时:9(1)0.6122(10.3965)(1)(10.6122)0.3965BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=2.40当t=79.8℃时:10(1)0.6564(10.5079) 1.85(1)(10.6564)0.5079A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=79.7℃时:11(1)0.6599(10.5198) 1.79(1)(10.6599)0.5198A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=79.3℃时:12(1)0.6841(10.5732) 1.61(1)(10.6841)0.5732A BB Ay x y x y x y x α-⨯-====--⨯当t=78.74℃时:13(1)0.7385(10.6763) 1.35(1)(10.7385)0.6763A BB Ay x y x y x y x α-⨯-====--⨯当t=78.41℃时:14(1)0.7815(10.7472)(1)(10.7815)0.7472BAABy x y xy xy xα-⨯-===--⨯=1.21平均相对挥发度n n αααα...21==29.321.135.1...20.858.1014=⨯⨯⨯⨯泡点进料,泡点回流4.0x x 1q q ==∴=FxD=0.82α=3.29∴0.69x 11x *y qq q =+=)—(αα 46.0min =--=qq q D x y y x R回流比系数我们取折中值1.6R=1.6Rmin=0.73根据理论板数的捷算法有m i n ()(1)R R R -+=0.156由吉利兰关联图54.4lg )]x x -1)(x -1x[(lg ww D D min==αN→得5.01min=+-NNN →N=10块操作方程的确定精馏段:V =(R+1)D =(0.73+1)⨯92.34=159.25(kmol/h ),L =RD =0.73×92.34 =67.41(kmol/h ),提馏段:V =V –(1-q)F =159.75kmol/h ),-L =L +qF = 67.41+ 1×194.4=261.8(kmol/h ), 则精馏段操作线方程: 111+++=+R x x R Ry D n n =0.422x n +0.474 提馏段操作线方程:y n+1 = 0128.0-639x .1x x n n =-+VF D X V L FD全塔效率塔顶温度t D = 78.3℃, 塔底温度t w = 95.3℃ , 进料温度:=f t 80.7℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t[8]由表用内差法求86.8℃ 下的粘度:μA= 0.449mpas ,μB =0.332mpas①则平均粘度μL = x F μA +(1-x F )μB=0.4*0.449+(1-0.4)*0.332=0.379mpasαμL =3.29*0.379=1.246②求全塔效率E T由αμL =1.246,由《化学化工物性数据手册》164页图10-20查得464.0)246.1(*49.0)*(49.0245.0245.0===--L T E μα ③求实际板数由TTE N N =得N=21.5≈22块 2.2精馏段物料衡算物料组成:塔顶温度t D = 78.3℃, 塔底温度t w = 95.3℃ , 进料温度:=f t 80.7℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t查表2-1 得(1)塔顶 y 1= X D = 0.82 α= 3.29 nnn y y )1(x --=αα x 1=0.58(2)进料 x f =0.3965 y f =0.6122平均分子量 m M(1)塔顶:MVDm=0.82⨯46.07+(1-0.82)⨯18.02=41.54(mol g /)MLDm=0.58⨯46.07+(1-058)⨯18.02=34.29(mol g /)(3)(2)进料: MVFm=0.6122⨯46.07+(1-0.6122)⨯18.02=35.19(mol g /)MLFm=0.3965⨯46.07+(1-0.3965)⨯18.02=29.14(mol g /)平均分子量MVm =2VFmVDm M M +=38.37(mol g /)MLm =2LFMLDM M M +=31.72(mol g /)平均密度m ρ 由书]3[:1/LM ρ=a A /LA ρ+a B /LB ρ 塔顶:在78.3℃下:LA ρ=744.5(3/m kg ) LB ρ=972.96(3/m kg )LMDρ1=0.82/744.5+0.18/972.96 则LMD ρ=777.36(3/m kg )进料:在进料温度80.7℃下:LA ρ=741.5 (3/m kg ) LB ρ=971.4(3/m kg )a A =627.002.18)3965.01(07.46*3965.007.46*3965.0=-+LMFρ1=4.971)627.01(5.741627.0-+ 则LMF ρ=813.01(3/m kg ) 即精馏段的平均液相密LM ρ=(777.36+813.01)/2=795.18(3/m kg ) 平均气相密度VM ρ=RT PM VM =30.1)8.8615.273(*314.837.38*325.101=+(3/m kg ) 液体表面张力m σ(1) 塔顶: 查图表求得在78.3℃下:(物化手册)9.17=A σm mN / 89.62=B σm mN /(mN/m)00.2689.62*18.09.17*82.0=+=MD σ(m mN /)(2) 进料: 在80.7℃下:m mN / m mN A /86.17=σ m mN B /47.62=σm mN MF /78.4447.62*)3965.01(86.17*3965.0=-+=σ (m mN /)则 m σ=(MD σ+MF σ)/2=(26.00+44.78)/2=35.39(m mN /)气液负荷的计算由已知条件V =159.75h kmol / L =67.41h kmol / 得S V =VMVMvm ρ3600=31.130.1*360037.38*75.159= (s m /3) S L =LM LM LM ρ3600=00075.018.795*360072.31*41.67= (s m /3)塔径D 的计算两相流动参数计算如下LV F =VsLs∴LV F =0142.030.118.79531.100075.0=参考化工原理下表10-1(p129),我们取板间距 H T =0.45m m 6.00=L h H T -m 39.0=L h参考化工原理下图10-42筛板的泛点关联得:C 20f =0.081f C =2.02020⎪⎭⎫⎝⎛σf C =091.0)2035.39(081.02.0= u =f 5.02.02020⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛VVL f C ρρρσ=s m /25.2)30.130.118.795(*091.05.0=- 本物系不易起泡,取泛点百分率为85%,可求出设计气速n u '=0.85⨯2.25=1.91s m /)m u V D S 934.091.1*14.331.1*44===π 根据塔设备系列化规格,将D '圆整到D=1m 作为初选塔径,因此重新校核流速us m D V u s n /668.11*31.1*4422===ππ 实际泛点百分率为%3.74250.2668.1==f n u u222785.01785.04m D A T =⨯==π塔板详细设计由于S L =0.000753m /s ,D=1m ,所以2.7(m3/h )<45(m3/h).根据《化工原理(下)》表10-2选择单溢流,弓形降液管,不设进口堰。

浮阀板酒精连续精馏塔方案说明书

浮阀板酒精连续精馏塔方案说明书

目录第一部分:设计任务书 (3)第二部分:工艺流程图 (3)第三部分:设计方案的确定与说明 (4)第四部分:设计计算与论证 (4)一.板式塔的工艺计算 (4)二.板式塔的工艺条件及物性资料计算 (7)三.板式塔的主要工艺尺寸计算 (10)四.塔板的流体力学验算 (13)五.塔板的负荷性能图 (14)六.主要接管尺寸计算 (17)七.辅助设备设计定型 (19)八.塔的总体结构 (23)九.塔的具体结构设计 (23)第五部分:设计结果概要 (25)第六部分:参考资料 (25)第七部分:心得体会 (26)第第一一部部分分::设设计计任任务务书书一、 题目:酒酒精精连连续续精精馏馏板板式式塔塔的的设设计计。

二、 原始数据:1.原料:乙醇—水混合物,含乙醇29%<质量),温度27℃;2.产品:馏出液含乙醇94%<质量),温度38℃,残液中含酒精浓度≤0.07% 3.生产能力:日产酒精<指馏出液)12000 Kg ;4.热源条件:加热蒸汽为饱和蒸汽,其绝对压强为2.5 Kg f /c ㎡。

三、 任 务:1.确定精馏的流程,绘出流程图,标明所需的设备、管线及其有关观测或控制所必需的仪表和装置。

2.精馏塔的工艺设计和结构设计:选定塔板型,确定塔径、塔高及进料板的位置;选择塔板的结构型式、确定塔板的结构尺寸;进行塔板流体力学的计算<包括塔板压降、淹塔的校核及雾沫夹带量的校核等)。

3.作出塔的操作性能图,计算塔的操作弹性。

4.确定与塔身相连的各种管路的直径。

5.计算全塔装置所用蒸汽量和冷却水用量,确定每个换热器的传热面积并进行选型,若采用直接蒸汽加热,需确定蒸汽鼓泡管的形式和尺寸。

6.其它。

四、 作业份量:1.设计说明书一份,说明书内容见《化工过程及设备设计》的绪论,其中设计结果概要一项具体内容包括:塔板数、塔高、塔径、板间距、回流比、蒸汽上升速度、热交换面积、单位产品热交换面积、蒸汽用量、单位产品蒸汽用量、冷却用水量、单位产品冷却用水量、操作压强、附属设备的规格、型号及数量等。

酒精连续板式精馏塔设计说明书

酒精连续板式精馏塔设计说明书

目录第一部分:设计任务书 (3)第二部分:工艺流程图 (3)第三部分:设计方案的确定与说明 (4)第四部分:设计计算与论证 (4)一.板式塔的工艺计算 (4)二.板式塔的工艺条件及物性资料计算 (7)三.板式塔的主要工艺尺寸计算 (10)四.塔板的流体力学验算 (13)五.塔板的负荷性能图 (14)六.主要接管尺寸计算 (17)七.辅助设备设计定型 (19)八.塔的总体结构 (23)九.塔的具体结构设计 (23)第五部分:设计结果概要 (25)第六部分:参考资料 (25)第七部分:心得体会 (26)第一部分:设计任务书一、题目:酒精连续精馏板式塔的设计。

二、原始数据:1.原料:乙醇—水混合物,含乙醇39%(质量),温度38℃;2.产品:馏出液含乙醇94%(质量),温度39℃,残液中含酒精浓度≤0.08%3.生产能力:日产酒精(指馏出液)10000 Kg ;4.热源条件:加热蒸汽为饱和蒸汽,其绝对压强为260KPa。

三、任务:1.确定精馏的流程,绘出流程图,标明所需的设备、管线及其有关观测或控制所必需的仪表和装置。

2.精馏塔的工艺设计和结构设计:选定塔板型,确定塔径、塔高及进料板的位置;选择塔板的结构型式、确定塔板的结构尺寸;进行塔板流体力学的计算(包括塔板压降、淹塔的校核及雾沫夹带量的校核等)。

3.作出塔的操作性能图,计算塔的操作弹性。

4.确定与塔身相连的各种管路的直径。

5.计算全塔装置所用蒸汽量和冷却水用量,确定每个换热器的传热面积并进行选型,若采用直接蒸汽加热,需确定蒸汽鼓泡管的形式和尺寸。

6.其它。

四、作业份量:1.设计说明书一份,说明书内容见《化工过程及设备设计》的绪论,其中设计结果概要一项具体内容包括:塔板数、塔高、塔径、板间距、回流比、蒸汽上升速度、热交换面积、单位产品热交换面积、蒸汽用量、单位产品蒸汽用量、冷却用水量、单位产品冷却用水量、操作压强、附属设备的规格、型号及数量等。

2.塔装配图(1号图纸);塔板结构草图(35X35计算纸);工艺流程图 (35X50计算纸)。

乙醇---水连续精馏塔的设计化工原理设计

乙醇---水连续精馏塔的设计化工原理设计

化工原理课程设计说明书设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计设计人员:所在班级:2010级化学工程与工艺成绩:指导老师:日期:化工原理课程设计任务书一、设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件(1)进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分数,下同),其余为水;(2)产品的乙醇含量不得低于90%;(3)塔顶易挥发组分回收率为99%;(4)生产能力为50000吨/年90%的乙醇产品;(5)每年按330天计,每天24小时连续运行。

(6)操作条件a)塔顶压强 4kPa (表压)b)进料热状态自选c)回流比自选d)加热蒸汽压力低压蒸汽(或自选)e)单板压降 kPa。

三、设备形式:筛板塔或浮阀塔四、设计内容:1、设计说明书的内容1)精馏塔的物料衡算;2)塔板数的确定;3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算;5)塔板主要工艺尺寸的计算;6)塔板的流体力学验算;7)塔板负荷性能图;8)精馏塔接管尺寸计算;9)对设计过程的评述和有关问题的讨论;2、设计图纸要求;1)绘制生产工艺流程图(A2 号图纸);2)绘制精馏塔设计条件图(A2 号图纸);五、设计基础数据:1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据;2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。

一、设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件:进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于90%;塔顶易挥发组分回收率为99%,生产能力为50000吨/年90%的乙醇产品;每年按330天计,每天24小时连续运行。

塔顶压强 4kPa (表压)进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽(或自选)单板压降≤0.7kPa。

三、设备形式:筛板塔四、设计内容:1)精馏塔的物料衡算:原料乙醇的组成 xF==0.1740原料乙醇组成 xD0.7788塔顶易挥发组分回收率90%平均摩尔质量 MF =由于生产能力50000吨/年,.则 qn,F所以,qn,D2)塔板数的确定:甲醇—水属非理想体系,但可采用逐板计算求理论板数,本设计中理论塔板数的计算采用图解法。

乙醇浮阀塔精馏工艺设计

乙醇浮阀塔精馏工艺设计

乙醇浮阀塔精馏工艺设计
乙醇浮阀塔精馏工艺设计需要综合考虑多种因素,以下是一个简要的设计方案:
设计采用F1型浮阀塔,常压蒸馏。

原料液经预热器加热至泡点后,进入精馏塔的进料板。

在每层塔板上,回流液体与上升的蒸气互相接触,进行热和质的传递过程。

操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品(釜残液),部分液体汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板。

塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液)。

在设计过程中,需要确定工艺条件,进行工艺计算及选型,并对塔和塔板的工艺尺寸进行计算,同时进行塔板的流体力学验算及负荷性能图,辅助设备的计算与选型,主体设备的机械设计等。

浮阀塔是一种广泛应用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中的塔设备,具有处理能力大、操作弹性大、塔板效率高、压强小、液面梯度小、使用周期长等优点。

在设计过程中,可以根据实际需求选择合适的浮阀塔型号和工艺参数,以达到最佳的分离效果。

乙醇水溶液连续精馏塔设计_毕业设计

乙醇水溶液连续精馏塔设计_毕业设计

《化工原理》课程设计任务书一、设计题目乙醇-水溶液连续板式精馏塔设计。

二、任务要求1、设计一连续板式精馏塔一分离乙醇和水,具体工艺参数如下:(1)原料乙醇含量:质量分率=29%(2)原料处理量:质量流量=10.8t/h(3)摩尔分率Xd=0.82;Xw=0.022、工艺操作条件:常压精馏,塔顶全凝,泡点进料,泡点回流,R=(1.2~2)Rmin。

三、设备形式筛板塔四、设计工作日每年330天,每天24小时连续运行六、主要内容1.确定全套精馏装置的流程,汇出流程示意图,标明所需的设备、管线及有关控制或观测所需的主要仪表与装置。

2.精馏塔的工艺计算与结构设计:(1).物料衡算确定理论板数和实际板数;(2).计算塔径并圆整;(3).确定塔板和降液管结构;(4).流体力学校核,并对特定板的结构进行个别调整;(5).全塔优化,要求操作弹性大于2。

3.计算塔高。

4.估算冷却水用量和冷凝器的换热面积、水蒸气用量和再沸器换热面积。

5.绘制塔板结构图。

6.列出设计参数表。

第一章设计概述1.1塔设备在化工生产中的作用与地位塔设备是是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。

它可使气液或液液两相间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。

可在塔设备中完成常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。

此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

在化工、石油化工、炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品质量和环境保护等各个方面都有重大影响。

塔设备的设计和研究受到化工炼油等行业的极大重视。

1.2塔设备的分类塔设备经过长期的发展,形成了形式繁多的结构,以满足各方面的特殊需要,为研究和比较的方便,人们从不同的角度对塔设备进行分类,按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔;按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔;按形成相际界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔,长期以来,人们最长用的分类按塔的内件结构分为板式塔、填料塔两大类。

乙醇—水混合溶液连续精馏塔设计

乙醇—水混合溶液连续精馏塔设计

乙醇—水混合溶液连续精馏塔设计乙醇-水混合溶液连续精馏塔的设计引言:乙醇-水混合溶液的连续精馏塔在工业生产中有广泛的应用,尤其是在酒精生产、燃料乙醇的提纯等领域。

本文将以设计乙醇-水混合溶液连续精馏塔为主题,对连续操作的工艺参数、设备设计等方面进行详细的探讨。

一、乙醇-水混合溶液的特性乙醇-水混合溶液的特性是设计连续精馏塔的基础,其中最重要的是乙醇和水的气液平衡数据。

通过实验测得的气液平衡数据可以用于计算实际操作中的塔回流比、落液比等重要参数,以保证精馏塔的正常运行。

二、连续操作的工艺参数1.塔回流比:乙醇-水混合溶液的精馏塔中,塔回流比是一个关键的控制参数。

通过控制塔回流比,可以实现对塔内温度和浓度的调节,以保证乙醇和水的分离效果。

一般来说,较高的塔回流比可以提高塔底液的浓度,但会相应地降低塔顶的乙醇含量。

2.塔顶温度:塔顶温度是乙醇-水混合溶液精馏塔操作中另一个重要的工艺参数。

通过调节塔顶温度,可以控制乙醇的纯度,实现乙醇的提纯。

一般来说,较低的塔顶温度可以提高乙醇的纯度,但会增加底液的回流量。

3.塔底液的回流量:塔底液的回流量也是连续精馏塔操作中需要控制的参数之一、通过调节底液的回流量,可以实现对塔底温度和浓度的控制,从而保证乙醇和水的分离效果。

一般来说,增加底液的回流量可以提高底液的浓度,但会相应地降低塔顶温度。

三、设备设计1.乙醇-水混合溶液连续精馏塔的设备包括:塔体、填料、除沫器、塔底液泵、塔顶动力和塔口动力等。

塔体的设计需要考虑到溶液的物理特性,如压力、温度和粘度等。

2.填料是乙醇-水混合溶液连续精馏塔中的关键设备。

填料的选择应考虑到温度、浓度和性质等因素,以满足乙醇和水的分离要求。

3.除沫器在乙醇-水混合溶液连续精馏塔中起到除去塔顶产生的泡沫的作用。

合理的除沫器设计可以提高精馏效果,避免泡沫堵塞导致操作不稳定。

4.塔底液泵是用于控制底液回流量的设备,通过调节泵的转速来实现对回流量的调节。

乙醇-水溶液连续精馏板式塔设计说明书

乙醇-水溶液连续精馏板式塔设计说明书

目录第一章绪论 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

一、设计题目:................................................................................................................. 错误!未定义书签。

二、设计任务及操作条件: (2)三、设计任务: (2)第二章课程设计报告内容 (3)一、设计方案的确定 (3)二、精馏塔的物料衡算 (3)三、塔板数的确定 (4)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算............................................................. 错误!未定义书签。

五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算..................................................................................... 错误!未定义书签。

六、塔板主要工艺尺寸的计算 (12)七、筛板的流体力学验算................................................................................................. 错误!未定义书签。

八、塔板负荷性能图......................................................................................................... 错误!未定义书签。

乙醇_水连续精馏筛板塔的设计说明

乙醇_水连续精馏筛板塔的设计说明

乙醇_水连续精馏筛板塔的设计说明乙醇-水连续精馏筛板塔的设计是为了分离乙醇和水这两种具有相似沸点的液体,旨在提高分离效率和产品纯度。

以下是该塔的设计说明,包括设计原理、操作参数及优化措施。

一、设计原理:乙醇-水连续精馏筛板塔的设计基于质量传递和相互溶解的原理,通过不同的工艺参数,使得乙醇和水分别在各自的汽液平衡条件下达到浓缩和净化的目的。

二、操作参数:1.塔盘布局:筛板塔通常采用倾斜式布局,乙醇-水连续精馏塔的塔盘数量和布局需要根据实际情况来确定。

常见的布局方式有竖直反流、倾斜面反流和倾斜织布式等。

2.进料方式:乙醇-水混合物通过一些塔板上的进料口进入塔中,一般采用均匀分布的喷淋器进行进料,以确保混合物能够均匀地覆盖整个塔板面积。

3.塔底回流比:为了提高塔的分离效率和稳定性,需要调整乙醇-水混合物的塔底回流比,一般控制在10-100之间,具体数值取决于乙醇和水的性质以及产品纯度的要求。

4.塔顶压力:塔顶压力的选择对塔的分离效率和产量有重要影响。

过高的顶压可能导致乙醇的损失,而过低的顶压则会影响分离效果。

三、优化措施:为了提高乙醇-水连续精馏筛板塔的分离效率和产品纯度,可以采取以下优化措施:1.适当增加塔盘数量:增加塔盘数量可以增加物质在塔中的停留时间,有利于乙醇和水的分离。

2.优化塔盘布局:选择合适的塔盘布局,使得气液流动均匀、阻力小,有利于提高分离效果。

3.控制塔底回流比:根据乙醇和水的性质和产品纯度要求,选择适当的塔底回流比,以提高分离效率并减少乙醇的损失。

4.精确控制塔顶和塔底温度:通过控制塔顶和塔底温度的变化,可以调整两种液体在塔中的沸点差异,提高分离效果。

5.使用适当的填料:填料是影响乙醇-水连续精馏筛板塔性能的重要因素,选择适当的填料可以提高传质效率和阻力噪声比。

6.操作控制:严格控制进料流量、塔顶流量和塔底回流比,合理调整操作参数,以达到最佳的分离效果和产品纯度。

总结:乙醇-水连续精馏筛板塔的设计是为了分离乙醇和水这两种具有相似沸点的液体。

课程设计---乙醇-水溶液连续精馏塔设计

课程设计---乙醇-水溶液连续精馏塔设计

《化工原理课程设计》报告15000吨/年乙醇~水精馏装置设计年级三年级专业精细化工设计者姓名XXX设计单位化工原理课程设计完成日期2012年 6 月28 日1化工原理课程设计任务书一、课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔设计二、课程设计的内容1.设计方案的确定2.带控制点的工艺流程图的确定3.操作条件的选择(包括操作压强、进料状态、回流比等)4.塔的工艺计算(1)全塔物料衡算(2)最佳回流比的确定(3)理论板及实际板的确定(4)塔径的计算(5)降液管及溢流堰尺寸的确定(6)浮阀数及排列方式(筛板孔径及排列方式)的确定(7)塔板流动性能的校核(8)塔板负荷性能图的绘制(9)塔板设计结果汇总表5.辅助设备工艺计算(1)换热器的面积计算及选型(2)各种接管管径的计算及选型(3)泵的扬程计算及选型6.塔设备的结构设计:(包括塔盘、裙座、进出口料管)三、课程设计的要求21、撰写课程设计说明书一份2、工艺流程图一张3、设备总装图一张四、课程设计所需的主要技术参数原料:乙醇-水溶液原料温度: 30℃处理量: 1.5万吨/年原料组成(乙醇的质量分数):50%产品要求:塔顶产品中乙醇的质量分数:90%,92%,94%;塔顶产品中乙醇的回收率:99%生产时间: 300天(7200 h)冷却水进口温度:30℃加热介质: 0.6MPa饱和水蒸汽五、课程设计的进度安排1、查找资料,初步确定设计方案及设计内容,1-2天2、根据设计要求进行设计,确定设计说明书初稿,2-3天3、撰写设计说明书,总装图,答辩,4-5天六、课程设计考核方式与评分方法指导教师根据学生的平时表现、设计说明书、绘图质量及答辩情况评定成绩,采用百分制。

其中:平时表现20%设计说明书40%绘图质量20%答辩20%3目录一、概述 (6)1.1 设计依据 (6)1.2 技术来源 (7)1.3 设计任务及要求 (7)二:计算过程 (8)1. 塔型选择 (8)2. 操作条件的确定 (8)2.1 操作压力 (8)2.2 进料状态 (8)2.3 加热方式 (9)2.4 热能利用 (9)3. 有关的工艺计算 (9)3.1 最小回流比及操作回流比的确定 (10)3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 (11)3.3 全凝器冷凝介质的消耗量 (11)3.4 热能利用 (12)3.5 理论塔板层数的确定 (13)3.6 全塔效率的估算 (14)N (15)3.7 实际塔板数P4. 精馏塔主题尺寸的计算 (15)4.1 精馏段与提馏段的体积流量 (16)4.1.1 精馏段 (16)4.1.2 提馏段 (17)4.2 塔径的计算 (18)4.3 塔高的计算 (20)5. 塔板结构尺寸的确定 (21)5.1 塔板尺寸 (21)5.2 弓形降液管 (22)5.2.1 堰高 (22)5.2.2 降液管底隙高度h0 (22)5.2.3 进口堰高和受液盘 (22)5.3 浮阀数目及排列 (23)5.3.1 浮阀数目 (23)45.3.2 排列 (23)5.3.3 校核 (24)6. 流体力学验算 (24)h (24)6.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降)ph (25)6.1.1 干板阻力ch (25)6.1.2 板上充气液层阻力16.1.3 由表面张力引起的阻力h (25)6.2 漏液验算 (25)6.3 液泛验算 (26)6.4 雾沫夹带验算 (26)7. 操作性能负荷图 (27)7.1 雾沫夹带上限线 (27)7.2 液泛线 (27)7.3 液体负荷上限线 (28)7.4 漏液线 (28)7.5 液相负荷下限线 (28)7.6 操作性能负荷图 (28)8. 各接管尺寸的确定 (30)8.1 进料管 (30)8.2 釜残液出料管 (31)8.3 回流液管 (31)8.4 塔顶上升蒸汽管 (32)8.5 水蒸汽进口管 ········································错误!未定义书签。

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第四章工艺计算一、物料衡算已知:生产能力(产量)6160 吨/年操作周期8000 小时/年进料组成进料含乙醇37.6%,其余为水(质量分率,下同)塔顶产品(乙醇)组成≥81.6%塔底产品(乙醇)组成≤0.5%乙醇分子量:46,水的分子量:18进料摩尔组成:乙醇,水0.809塔顶摩尔组成:乙醇,水0.366塔底摩尔组成:乙醇,水0.998804全塔总物料衡算:乙醇衡算:塔顶产品流率:求解上面的方程得:,乙醇的回收率:水的回收率(塔顶):表格1物料衡算结果一览名称原料(FEED)馏出液(D)废液(W)摩尔分数x(乙醇)0.191 0.634 0.00196摩尔流率(kmol/h)72.041 21.544 50.4971.01.2 1.4 1.6 1.82.0 2.2 2.48101214161820222426NR/Rmin图表 1理论板数随回流比变化曲线由图可以看出,回流比增大到一定的值以后,塔板数减小的很慢了,此时依靠增大回流比来减小设备投资费用已经不值得了。

另外发现即便是N 接近恒定时实际的回流比也不是很大,再根据经验确定。

用上面确定的回流比重新计算,结果如下:表格 3回流比、理论半数验证模拟结果Minimum reflux ratio:0.42388628 Actual reflux ratio: 0.84777256 Minimum number of stages: 5.82659753 Number of actual stages:10.5148951 Feed stage:7.06415444 Number of actual stages above feed:6.06415444 Reboiler heating required: 462110.955 Watt Condenser cooling required: 442507.796 Watt Distillate temperature: 78.914069 C Bottom temperature:99.4117042 C Distillate to feed fraction: 0.298878故可以确定回流比、塔板数和进料位置的初值: (1) 塔板数:11块 (2) 回流比:0.85(3) 进料位置:第7块板进料 2. 操作型模拟计算:得到回流比、理论塔板数和进料位置的初值后,用RADFRAC 模块进行校核计算,检验是否满足分离要求。

模拟条件:(1) 选用aspen plus 的RADFRAC 模块;(2)对乙醇-水体系进行平衡分离模拟计算;(3)物性方法为NRTL;(4)饱和蒸汽进料(气相分率为零),模拟计算时塔板压降对分离的效果的影响比较小,只影响到塔顶和塔釜的温度,故可以根据经验资料设塔板压降为0.5kpa。

据此,第七块板进料,进料压力应该不小于第七块板的压力,即。

(5)理论塔板数为11(全塔效率为默认值1);(6)塔底选择釜式再沸器,塔顶为全凝器;(7)回流比为0.85;(8)馏出液流率为21.544kmol/h;(9)第七块板进料(on stage);(10)第一块板和第十一块板分别以liquid采出馏出液和废液;(11)塔顶压力为1atm;塔板压降为0.5kpa;模拟工艺流程图图表2Aspen模拟流程图结果如表4所示。

表格4Aspen精确模拟结果Unit D FEED WFrom RADFRAC RADFRACTo RADFRACPhase: Liquid Liquid LiquidComponent Mole FlowETHANOL KMOL/HR 13.76 13.76 0WATER KMOL/HR 7.79 58.28 50.49Component Mole FractionETHANOL 0.64 0.19 0WATER 0.36 0.81 1Mole Flow KMOL/HR 21.54 72.04 50.511Mass Flow KG/HR 774.02 1683.85 909.84Temperature C 78.89 83.86 101.35Pressure KPA 101.33 104.33 106.33 Vapor Fraction 0 0 0Liquid Fraction 1 1 1Solid Fraction 0 0 0图表3组成及温度沿塔板的分布曲线如图表3所示,分离已达到了设计要求。

故理论塔板数块,第7块板进料,回流比R=0.85。

三、全塔效率在实际塔板上,气液两相并未达到平衡,这种气液两相间传质的不完善程度用塔板效率来表示,在设计计算中多采用总板效率求出实际塔板数。

采用O’connell(奥克勒尔)法来求取总板效率。

总板效率其中:为塔顶及塔底平均温度下的相对挥发度;为塔顶及塔底平均温度下进料液相平均黏度,。

由上面的模拟可得:表格5各塔板上的温度及各组分的平衡常数Stage Temperature/℃K-Values ETHANOL WATER1 78.8934879 1.12801286 0.773913442 80.236699 1.41990498 0.656894193 82.7291357 2.4658672 0.576654594 86.4445968 4.34221923 0.611744295 88.4738338 5.33700236 0.649854326 89.0644619 5.58234816 0.660118667 89.2798638 5.62956101 0.662135018 96.6778951 9.79395075 0.857690919 100.159311 11.9840285 0.9669130710 101.067483 12.5208107 0.993874811 101.345939 12.6237522 0.99899929故,此时查得(1):进料混合物的粘度用以下公式估算:由上面的表可知:所以全塔平均相对挥发度(也可以查t m下的相对挥发度)总板效率为:四、实际塔板数塔釜也起到了一个平衡级的作用,也被认为是一块理论板,则塔内实际塔板数为:取24块,其中精馏段塔板数为:取16,即第16块板进料,提馏段塔板数为8块。

13五、热量衡算根据模拟结果整理有效信息得:表格6模拟出的全塔能量衡算结果热负荷/kW 出(进)口物流温度/℃进料89.3塔顶全凝器-442.882 78.9塔底再沸器458.707 101.3一、塔径的计算塔直径的大小主要取决于处理物料的流量及操作条件,更主要是气相的流量,塔径的计算涉及塔板液流的形式,故应先预选中其液流形式。

单溢流型最常用,用于塔径和液流量不大时,这里预选用单溢流型塔板。

提馏段气相体积流量较大,故以提馏段的数据来确定塔径更为安全可靠。

液气流动参数提馏段取清液层高度为,板间距,所以液滴沉降高度查史密斯关联图得,表面张力,校正得:液泛气速。

设实际空塔气速。

气相通过的塔截面积。

塔截面积为气相流通截面积A和降液管面积A d之和。

根据经验可选取则塔截面积塔径圆整为D=0.5m。

板间距和塔径存在一定的经验关系,计算出的塔径和前面假设的板间距H T符合该关系。

实际塔截面积实际气相流通截面积实际空塔气速设计的泛点率与上面的假设相符。

由于塔径很小,选用整块式塔盘。

二、提馏段塔盘设计计算由于精馏段和提馏段液相流量差别较大,故需要分别设计计算其降液管和板间距大小及阀数,分别设计塔盘。

提馏段的设计计算时均采用提馏段的数据。

图表4所选用的弓形降液管结构示意图17bdbsrxbcl W受液区有效传质区降液管图表 5单溢流型塔板布置图1. 降液管及溢流堰尺寸 (1) 降液管尺寸选用常用的弓形降液管,由上面的设计结果得弓形降液管所占面积上面已经选定精馏段,由弓形降液管堰宽与塔径比和堰长与塔径比的关系得堰宽选用结构简单且常用的平形受液盘,选取底隙(2) 溢流堰尺寸 堰长,,查液流收缩系数图得收缩系数E=1.05。

堰上液头高度堰高由选取的清液曾高度确定液流强度,符合要求。

降液管底隙液体流速,符合一般要求。

2.浮阀数及排列方式(1)浮阀数使用F1型浮阀,重型,阀孔直径。

设阀孔动能因数,则阀孔气速阀孔个数个。

(2)排列选用的是单溢流型塔板,设入、出口安定区尺寸为,边缘区宽度。

塔盘有效传质区面积A a通过以下的公式计算:开孔面积。

阀孔按三角形错排,其孔心距用下面的方法估算:根据估算的孔间距t进行布孔,并按实际可能的情况进行调整来确定浮阀的实际个数n排孔,按图排列可得实际浮阀数为个。

19mm5Ø80mmR 250mmR 200mm图表6提馏段塔盘浮阀试排列图重新计算塔板的以下参数。

阀孔气速动能因子。

塔板开孔率。

开孔面积三、精馏段塔盘设计计算精馏段的液相流量比提馏段的小,故需要重新设计其塔盘,减小其塔板间距和降液管尺寸。

运用与上面提馏段设计计算相同的方法设计计算精馏段塔盘。

精馏段的设计计算时均采用精馏段的数据。

液气流动参数取精馏段清液层高度为,板间距,所以液滴沉降高度查史密斯关联图得,表面张力,校正得:液泛气速。

塔径全塔相同D=0.5m,。

取,则那么实际气相流通截面积:。

空塔气速。

1.降液管及溢流堰尺寸(1)降液管尺寸选用常用的弓形降液管,由上面的设计结果得弓形降液管所占面积上面已经选定精馏段,由弓形降液管堰宽与塔径比和堰长与塔径比的关系得堰宽选用结构简单且常用的平形受液盘,选取底隙(2)溢流堰尺寸堰长,,查液流收缩系数图得收缩系数21E=1.04。

堰上液头高度堰高由选取的清液曾高度确定液流强度,符合要求。

降液管底隙液体流速,符合一般要求。

2.浮阀数及排列方式(1)浮阀数使用F1型浮阀,重型,阀孔直径。

设阀孔动能因数,则阀孔气速阀孔个数个。

(2)排列选用的是单溢流型塔板,设入、出口安定区尺寸为,边缘区宽度。

塔盘有效传质区面积A a通过以下的公式计算:开孔面积。

阀孔按三角形错排,其孔心距用下面的方法估算:根据估算的孔间距t进行布孔,并按实际可能的情况进行调整来确定浮阀的实际个数n 排孔,按图排列可得实际浮阀数为个。

mm5Ø75mmØ500mmØ400mm图表7精馏段塔板浮阀试排列图重新计算塔板的以下参数。

阀孔气速动能因子。

开孔面积塔板开孔率。

四、塔高的计算塔顶第一块板距塔顶的距离;塔底最后一块板距塔底的距离;精馏段塔板间距;提馏段塔板间距;23有人孔的塔板间距;进料塔板间距;精馏段塔板数(含进料板);提馏段塔板数(不含塔底再沸器);裙座高度为;物料较清洁且不易结垢,可每隔8~10块板设置一个人孔,塔顶和塔釜均有人孔,故只要在精馏段和提馏段分别设置一个人孔即可。

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