《乙醇水溶液连续板式精馏塔设计(共43页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《乙醇水溶液连续板式精馏塔设计(共43页).doc(43页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上化工与制药学院课程设计说明书 题 目: 1.5万吨乙醇水溶液连续精馏塔设计学 院: 化工与制药学院专业班级: 09化学工程与工艺04班学生姓名: 文立周学 号: 同组者: 徐长凡 郑宇 贺卿指导老师: 王为国完成日期: 2012年6月28日09化工4班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
2、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1、 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,1.75万吨/年,2万吨/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
3、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%指导教师:王为国 学科部负责人: 2012年6 年18 日 前言乙醇在工业,医药,民用等方面,都有很广泛的应用,是一种很重要的原料
4、。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
5、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
6、聚合现象的系统,浮阀塔也能正常操作。目录第1章 设计条件与任务1.1设计条件在常压操作的连续板式精馏塔内分离乙醇-水混合物。塔釜直接蒸汽加热,生产能力和产品的质量要求如下:生产能力:年处理乙醇-水混合液1.5万吨(300天/年)原 料:乙醇含50%(质量分数,下同)的常温液体分离要求:塔顶乙醇含量为92% 塔顶产品中乙醇的回收率为99%原料温度:30冷却水进口温度:30加热介质:0.6Mpa的饱和水蒸汽1.2设计任务1 全塔物料衡算2最佳操作回流比的确定3理论塔及实际板数的确定。4 塔径的计算。5 降液管及溢流装置尺寸的确定。6浮阀数及排列方式。7塔板流动性能的校核。8 绘制塔板的负荷性能图。
7、9 塔的附属设备选型,包括塔顶冷凝器、塔底(蒸馏釜的换热面积,原料预热器的换热面积与泵的选型。10 精馏塔各接管尺寸的确定。11 绘制精馏塔系统工艺流程图。12 绘制精馏塔装配图。13 编写设计说明书。第二章 绪论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1.5倍。塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。2.2 设计方案的确定及流程说明
8、2.2.1选塔依据 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的,它主要的改进是取消了升气管和泡罩,在塔板开孔上设有浮动的浮阀,浮阀可根据气体流量上下浮动,自行调节,使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面,又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从200mm到6400mm,使用效果均较好。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用,是因为它具有下列特点: () 处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加2040,而接近于筛板塔。 () 操作弹性大,一般约为59,比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得
9、多。 () 塔板效率高,比泡罩塔高15左右。 () 压强小,在常压塔中每块板的压强降一般为400660N/m2。 () 液面梯度小。 () 使用周期长。粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。() 结构简单,安装容易,制造费为泡罩塔板的6080,为筛板塔的120130。2.2.2加热方式:直接蒸汽加热蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热,设置再沸器。直接蒸汽加热由于塔底产物基本是水,又由于在化工厂蒸汽较多所以直接蒸汽加热。2.2.3选择适宜回流比 适宜的回流比应该通过经济核算来确定,即操作费用和设备折旧费用之和为最低时的回流比为最适宜的回流比。确定回流比的方法为:先求出最小回流比R,根据
10、经验取操作回流比为最小回流比的 1.22.0倍,考虑到原始数据和设计任务,本方案取1.5,即:R 1.5R;采用釜液产品去预热原料,可以充分利用釜液产品的余热,节约能源。2.2.4回流方式:泡点回流泡点回流易于控制,设计和控制时比较方便,而且可以节约能源。2.2.5操作流程说明乙醇-水溶液经预热至泡点后,用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后,进入回流罐部分回流,其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用直接蒸汽供热,塔底产品用于预热原料 冷却后送入贮槽。精馏装置有精馏塔、原料预热器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔低蒸汽输入,由冷凝器中的冷却介质将余热带走。 乙醇水混合
11、液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔 进料板,在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流入塔底。在每层板上,回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递过程。专心-专注-专业第三章 塔板的工艺设计3.1 精馏塔全塔物料衡算F:进料量(kmol/s) :原料组成(摩尔分数,下同)D:塔顶产品流量(kmol/s) :塔顶组成W:塔底残液流量(kmol/s) :塔底组成3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 3.1.3物料衡算进料处理量3.1.4物料衡算已知 R=1.92 (由下面的计算所得)总物料衡算(直接蒸汽加热):轻组分(
12、乙醇)衡算:由恒摩尔流假设得:求解得到:F=80.52kmol/h D=20.94kmol/h S=61.14kmol/h W=120.72kmol/h3.2 主要数据参数的计算3.2.1乙醇水系统t-x-y数据表3.1 常压下的乙醇-水的气液平衡数据 t/xyt/xy1000081.50.32730.582695.50.0190.1780.70.39650.6122890.07210.389179.80.50790.656486.70.09660.437579.70.51980.659985.30.12380.470479.30.57340.684184.10.16610.508978.74
13、0.67630.738582.70.23370.544578.410.74720.781582.30.26080.55878.150.89430.89423.2.2 温度的计算利用表中数据用插值法求得:= =82.05:= =78.28 := =98.22精馏段平均温度 =80.16提馏段平均温度 =90.143.2.3 密度的计算已知:混合液密度 依式 =(a为质量分数,为平均相对分子质量)混合汽密度 : 精馏段:=80.16液相组成: 气相组成:所以 提馏段:=90.14液相组成:气相组成: 所以 表3-2 不同温度下乙醇和水的密度 温度/温度/80735971.895720961.858
14、5730968.6100716958.490724965.3求得在与=下的乙醇和水的密度(单位:) =90.14 在精馏段气相密度: 在提镏段气相密度: 3.2.4混合液体表面张力二元有机物-水溶液表面张力可用下列各式计算 注:式中下角标,w,o,s分别代表水、有机物及表面部分;xw、xo指主体部分的分子数,Vw、Vo主体部分的分子体积,w、o为纯水、有机物的表面张力,对乙醇q = 2。(1)精馏段: 表3-3不同温度下乙醇和水的表面张力温度/708090100乙醇表面张力/10-3N/m21817.1516.215.2水表面张力/10-3N/m264.362.660.758.8乙醇表面张力:
15、水表面张力: 联立方程组: 代入求得: (2)提镏段: =90.14 乙醇表面张力:水表面张力: 联立方程组: 代入求得: 3.2.5 混合物的黏度计算 表3-4水在不同温度下的黏度温度黏度温度黏度810.3521900.3165820.3478910.3130表3-5乙醇在不同温度下的黏度温度黏度800.4951000.361=80.16查表得: =0.355mPa.s =0.445 mPa.s=90.14查表得: =0.313mPa.s =0.398 mPa.s精馏段黏度:提馏段黏度:3.2.6相对挥发度计算(1) 精馏段挥发度: (2) 提镏段挥发度:3.3理论塔的计算理论板:指离开此板
16、的气液两相平衡,而且塔板上液相组成均匀。理论板的计算方法:可采用逐板计算法,图解法,在本次实验设计中采用图解法。根据1.01325105Kpa下乙醇水的气液平衡组成可绘出平衡曲线,即xy曲线图,并绘出最小回流比图。3.3.1最小回流比及实际回流比确定 根据101.325KPa下,乙醇-水的汽液平衡组成关系绘出乙醇-水x-y图,因为乙醇-水相平衡线具有下凹部分,在操作线与平衡线的交点尚未落到平衡线上以前,操作线已于平衡线相切,所以采用从(XD.XD)做相平衡线下凹部分做切线,从图知切线的切点e的坐标为(0.6789,0.740)由此可求出Rmin(见图3.2):由下图可得确定回流比 R=(1.1
17、-2.0)Rmin通过尝试比较板数初步取实际操作回流比为理论回流比的1.5倍 R=1.5Rmin=1.51.28=1.92 图3.1 最小回流比的确定 3.3.2操作线方程(1)精馏段操作线方程: (2)提馏段操作线方程:图3-2图解法求理论板数在图上作操作线,由点(0.8182,0.8182)起在平衡线与精馏段操作线间画阶梯,过精馏段操作线与q线交点,直到阶梯与平衡线的交点小于0.0475为止,由此得到理论NT=15快(包括再沸器),加料板为第13块理论板。板效率与塔板结构,操作条件,物质的物理性质及流体力学性质有关,它反映了实际塔板上传质过程进行的程度。板效率可用奥康奈尔公式:计算。其中:
18、塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度;塔顶与塔底平均温度下的液相粘度mPa.s。(1)精馏段已知 =0.49=0.515 =25.2块故=26块为了安全起见,精馏段再加一块板,总共为27块板。(2)提馏段已知 =0.49=0.389 =2.57块故=3 块为了安全起见,提馏段再加一块板,总共为4块板。全塔所需实际塔板数:= + =27+4=31块全塔效率:加料板位置在第28块塔板3.4 塔径的初步设计3.4.1气、液相体积流量计算(1)精馏段 则质量流量:则体积流量:(2)提馏段 q=1.0则质量流量:则体积流量:3.4.2精馏段塔径的计算有=(安全系数),安全系数=0.60.8,式中可由史密斯关
19、联图查出图3-3史密斯关联图横坐标数值为 取板间距 则-查图可知 =0.7=0.7 D=0.56圆整 塔截面积 实际空塔气速为 =3.4.3提馏段塔径的计算横坐标数值为 取板间距 则-查图可知 =0.7=0.7 =0.58m圆整 ,均取=0.6m 塔截面积 实际空塔气速为 =由于精馏段与提馏段塔径相差不大,故塔径都取0.6m。3.5溢流装置3.5.1堰长的计算取=0.7=0.65 0.6=0.42m本设计采用平直堰,设出口堰不设进口堰,堰上液高度按下式计算=(近似取E=1)(1)精馏段:=堰高 =0.07-0.0068=0.0632m(2)提馏段:=堰高 =0.07-0.0096=0.0604
20、m3.5.2弓降液管的宽度和横截面积 图3-4查图得 =0.15则 验算降液管内停留时间精馏段: 提馏段:停留时间5s 故降液管可以使用3.5.3降液管底隙高度图3-5降液管示意图(1)精馏段: 取(2)提馏段: 取故降液管底隙高度设计合理3.6塔板布置及浮阀数目及排列方式 本设计塔径D=0.6m。3.6.1精馏段取阀孔动能因子,则孔速为 每层塔板上浮阀数目为取边缘区宽度,计算塔板鼓泡区面积, 浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距排间距(50)以等腰三角形排列,排得阀数为35 塔板开孔率图3-6 精馏段浮阀数目排列的确定3.6.2提馏段取阀孔动能因子,则孔速为 每层塔板上浮阀数
21、目为浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距以等腰三角形排列排间距(50) 排得阀数为32 开孔率图3-7提溜段浮阀数目的确定第四章 塔板的流体力学计算4.1气相通过浮阀塔板的压降可根据计算4.1.1精馏段(1)干板阻力 因,故 (2)板上充气液层阻力取(3)液体表面张力所造成的阻力此阻力很小,可忽略不计,因此与气体流经踏板的压降相当的高度为 4.1.2提馏段(1)干板阻力 因,故 (2)板上充气液层阻力取(3)液体表面张力所造成的阻力此阻力很小,可忽略不计,因此与气体流经踏板的压降相当的高度为 4.2淹塔为了防止淹塔现象,要求控制降液管中清液高度,即4.2.1精馏段(1)单层气体
22、通过塔板压降所相当的液柱高度 (2)液体通过降液管的压头损失 (3)板上液层高度 ,则 取已选定 则 可见所以符合防止淹塔的要求4.2.2提留段(1)单板压降所相当的液柱高度 (2)液体通过降液管的压头损失 : (3)板上液层高度: 则 取,则 可见 ,所以符合防止湮塔的要求4.3雾沫夹带 泛点率 = 泛点率 = 板上液体流经长度:板上液流面积;4.3.1 精馏段取物性系数,泛点负荷系数泛点率 = 泛点率 = 对于大塔,为了避免过量雾沫夹带,应控制泛点率不超过80%,由以上计算可知雾沫夹带能满足(g液kg气)的要求4.3.2 提留段取物性系数,泛点负荷系数 泛点率 = 泛点率 = 由计算可知,
23、符合要求4.4塔板负荷性能图4.4.1雾沫夹带线 泛点率 = 据此可计算出负荷性能图中的雾沫夹带线,按泛点率80%计算:(1)精馏段整理得:,即由式子可知雾沫夹带线为直线,通过取可算出(2)提馏段整理得:,即由式子可知雾沫夹带线为直线,通过取可算出精馏段 0.0120.000070.34950.提馏段0.00010.0120.0.410444.4.2液泛线由此确定液泛线,忽略式中而(1)精馏段整理得:(2)提留段整理得:在操作范围内,取若干,算出相应的值精馏段0.00040.0.00080.00130.0.0.0.提溜段0.00040.0010.000080.0.0.0.0.4.4.3液相负荷
24、上限液体的最大流量应保证降液管中停留时间不低于35 s液体降液管中停留时间s以s作为液体在降液管中停留时间的下限,则4.4.4漏液线对于型重阀,依=5作为规定气体最小负荷的标准,则(1)精馏段(2)提留段4.4.5液相负荷下限线取堰上液层高度作为液相负荷下限条件作出液相负荷下限线 取,则由以上15作出塔板负荷性能图图4 精馏段塔板负荷性能图图5 提馏段塔板负荷性能图由图可看出:(1)在任务规定的气液负荷下的操作点p(设计点)处在适宜操作区的适中位置(2)塔板的气相负荷上限完全由雾沫夹带控制,操作下限由漏液控制(3)按固定的液气比,由图查出精馏段塔板的气相负荷上限,气相负荷下限 提留段塔板的气相
25、负荷上限,气相负荷下限所以:精馏段操作弹性= ,提留段操作弹性= 第五章 塔附件设计5.1接管1. 进料管进料管的结构类型很多,有直管进料管,弯管进料管,T型进料管。本设计采用直管进料管,管径计算如下: 查标准系列选取校核设计流速:经校核,设备适用。5.2 釜残液出料管釜残液的体积流量: 取适宜的输送速度 ,则 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64),规格: 实际管内流速: 5.3 回流液管回流液体积流量 利用液体的重力进行回流,取适宜的回流速度 ,那么 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64),规格: 实际管内流速: 5.4 塔顶上升蒸汽管塔顶上升蒸汽的体积流量: 取适宜速度 ,那么
26、经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64),规格: 实际管内流速: 5.5 水蒸汽进口管通入塔的水蒸气体积流量: 取适宜速度 ,那么经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64),规格: 实际管内流速:第六章 塔总体高度的设计6.1塔的顶部空间高度塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离,塔顶部空间高度为1200mm。6.2塔的底部空间高度塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线的距离,釜液停留时间取10min。V釜液=0.6000.43m36.3进料板空间高度 进料段空间高度取决于进料口的结构型式和物料状况,一般 比大,有时要大一倍。为了防止进料直冲塔板,常在进料口处考
27、虑安 装防冲实施,如防冲板,入口堰,缓冲管等,应保证这些实施的安装。6.4塔总体高度由下式计算: 式中:-塔顶空间高度,m -塔板间距,m -开有人孔的塔板间距,m -进料段空间高度,m -塔底空间高度,m N实际塔板数; S人孔数目(不包括塔顶空间和塔底空间人孔)本设计的塔体总高:H=18.71m。第七章 附属设备设计7.1数据与说明全凝器一个:将塔顶蒸汽冷凝,提供产品和一定量的回流。冷却器一个:将产品冷却到要求的温度后排出。管程壳程K值范围预热器料液水蒸汽280850W/m2s冷却器冷水有机溶液8501500 W/m2s计算前均假定换热器的损失为壳方气体传热量的10%,即安全系数为1.05
28、。下面3个换热器的计算均按照这个假定。7.2预热器计算 设计流程要求泡点进料,进料浓度下的泡点温度为82.05,而原 料温度为30。釜残液的温度为98.22,其主要成分是水,比热比 原料液大,所以完全可以利用釜液对进料液进行预热,使其达到泡点, 只要控制好釜残液的流量,由于釜残液能提供的热量足够,因而可以 稳定控制进料温度为泡点。拟定将釜液降至40排出,以用于他途。 F=0.5788kg/s,W=0.6465kg/s 根据温度,查相关表得: CP水=4.1748KJ/(kg), CP乙醇2.7025KJ/(kg)。 取总传热系数K=700=0.7KJ/7.3冷却器计算取水进口温度为30,水的出
29、口温度为40;塔顶全凝器出来的有机液D=0.2380Kg/s;温度为78.3,降至40。按产品冷却前后的平均温度查算比热: 所用水量:kg/s取总传热系数K=900=0.90KJ/A=7.4离心泵选型 进料口离地面的高度: , 第8章 附属高度确定8.1筒体壁厚选6mm,所用材质为 A38.2封头本设计采用椭圆形封头,由公称直径 ,查得曲面高度 ,直边高度 ,内表面积 ,容积 ,选用封头 (查李功祥,陈兰英,崔英德. 常用化工单元设备设计. 广州:华南理工大学出版社,2003)8.3塔顶空间塔顶空间为最上层塔板与塔顶间的距离,为了利于出塔气体夹带的液滴沉降,其高度应大于板间距,设计中通常取 8
30、.4塔底空间取釜液停留时间为5 min 8.5人孔本设计塔中设置5个人孔,每个直径为450mm,设置人孔处板间距为600mm,裙座上设置2个人孔,直径450mm。8.6支座塔底采用裙座支撑。(查朱有庭,曲文海,于浦义.化工设备设计手册(上、下册).北京:化学工业出版社,2004)第九章 设计结果汇总浮阀塔工艺设计算结果项目符号单位计算所数据备注精馏段提馏段塔径Dm0.60.6板间距HTm0.450.45塔板类型单溢流弓形降液管分块式塔板空塔气速um/s1.761.81堰长lwm0.420.42堰高hwm0.06320.0604板上液层高度hLm0.070.07降液管底隙高h0m0.05720.
31、0544浮阀数N3532等腰三角形叉排阀孔气速u0m/s10.7812.42同一横排孔心距浮阀动能因子F01212相邻横排中心距离孔心距tm0.0550.055排间距tm0.0370.040单板压降ppPa725.56757.67液体在降液管内停留时间s43.2123.42降液管内清液层高度Hdm0.1630.154泛点率%57.35%65.89%气相负荷上限(Vs)maxm3/s0.355 0.418气相负荷下限(Vs)minm3/s0.1880.198雾沫夹带控制操作弹性1.892.11漏液控制主要符号说明符 号说 明单 位符 号说 明单 位C乙醇堰长W水溢流堰高度塔顶堰上层高度进料板弓形
32、降液管高度塔釜截面积液相塔截面积气相液体在降液管中停留时间摩尔质量g/mol降液管底隙高度最小回流比边缘区高度实际塔板数开孔区面积压强同一排孔中心距温度开孔率密度筛孔数目个表面张力N/m气体通过阀孔气速粘度干板阻力塔板间距气体通过降液层阻力板上液层高度气体通过表面张力阻力空塔气速气体通过每层塔板液柱高度直径气体通过每层塔板的压降附录附录一 设计所需技术参数序号项 目数 值精馏段提馏段1平均温度 tm,80.1690.142液体平均密度(kg/m)795.54 920.393气体平均密度( kg/m)1.24 0.9434液相表面张力22.10 39.105混合物黏度 (m Pas)0.397
33、0.3196相对挥发度2.05 8.067气相流量 Vs,(m3/h)1769.111821.18液相流量 Ls,(m3/h) 1.562.599实际塔板数27 4 10塔径D,m0.60.611板间距H,m0.450.4512降压管形式弓形弓形13堰长l,m0.420.4214堰高h,m0.06320.060415降液管内停留时间,s43.2123.4216板上液层高度h,m0.070.0717堰上液层高度h,m0.00680.009618降压管底隙高度h,m0.05720.0544设计小结精溜塔的设计,在化工行业有较广的应用,通过短短两周的设计,使我认识到精溜在应用是十分广泛的,但是,要把
34、此塔设计好,是有一定难度的,它不仅要求我们拥有较高的理论基础,还要求我们掌握一定的实践基础。本次课程设计主要是计算复杂,计算量大考虑的细节较多,对同一个设备分成两部分进行考虑,既相互独立又须彼此照应,始终要考虑计算是为一个设备进行。通过这次设计,使我认识到作为化工专业的学生,不仅要学好化工原理等专业课,还要对设备等相关内容都要学好用好,只有这样才能为以后的工作打下坚实的基础。在整个设计中要考虑很多问题,尤其是一些不容易引起重视细节问题,否则“小毛病出大问题”,这就要我考虑问题要全面详细。学以致用,要多学各方面的知识并充分利用,用融合的,相互联系的知识能更好地解决问题。在这个课程设计过程当中,我
35、们综合地运用了我们所学习过的流体力学,传热,传质,分离等方面的化工基础知识,设计了一款可应用于设计生产当中的乙醇水连续精馏浮阀塔。在设计过程中,计算尤其复杂。每一步的计算都关乎到后面的一连串结果。所以,我们在这个过程中感觉阻力很大。比如说由于没有正确理解某个公式的使用范围而盲目套用,结果导致要从头又开始计算,这个过程花费的时间较多。还有就是许多经验公式的使用,由于我们知识面的有限,所以许多公式的出处我们不是很了解。在涉及的化工原理,分离,化工热力学等课程中,我们充分意识到我们这大学三年所学知识的重要性。它让我们可以将我们在书本上所学到的理论知识用于到生产实际之中。再到后来管道以及其他设备的选型
36、,让我们将化工原理上学到的相关知识一化工设备机械基础联系起来,对我们的设计工作有很大帮助。人孔的设计使我们明白课本知识与生产实际的差异,也就是我们必须考虑到我们所设计的方案在实际中的可行性。在计算的许多过程,我们必须在计算所得值的基础上再考虑一定的安全系数,如我们在分别计算出精馏和提馏的板数之后,还必须分别再加上两块板,使它具有一定的操作弹性。本次设计出了计算之外的另一大难题就是作图。在此过程中,我们将我们所学的Auto CAD的知识充分利用起来,如求最小回流比,求实际塔板数,确定浮阀塔板的开孔数目,画负荷性能图,再到后来的工艺流程图的绘制以及装配图的绘制,这都离不开对CAD知识的熟练掌握。通过边作图边摸索,我们进一步巩固了CAD绘图的基础技巧,这对我们以后大四的毕业设计必定有很大的帮助。参考文献1匡国柱、史启才.化工单元过程及设备课程设计M.北京:化学工业出版社,2002、12刘雪暖、汤景凝.化工原理课程设计M.山东:石油大学出版社,2001、53陈敏恒.化工原理 M.北京:化学工业出版社,2006、54 王国胜. 化工原理课程设计. 大连:大连理工大学出版社,2005