化工原理課程設(shè)計《板式塔課程設(shè)計》

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1、板式塔課程設(shè)計整合知識提高能力設(shè)計任務(wù)一、設(shè)計題目：年產(chǎn)A噸乙醇-水板式精餾塔工藝設(shè)計。二、已知條件：1．原料組成：含B%（質(zhì)量）的粗乙醇溶液，其余為水。2．產(chǎn)品要求：含量≥93.5%（質(zhì)量）的乙醇。3．塔底殘液要求：含乙醇≤0.1%（質(zhì)量）。4．加熱劑：經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后為0.2MPa（表壓）的飽和水蒸氣。5．冷卻劑：30℃的循環(huán)冷卻水。6、進(jìn)料狀況：設(shè)計要求1、繪出物料流程圖、塔板結(jié)構(gòu)圖、塔體工藝圖；2、給出各接口尺寸；3、給出冷卻劑、加熱劑用量。4、選擇附屬設(shè)備（泵、換熱器、流量計等）設(shè)計步驟1、設(shè)計方案的選定2、工藝計算3、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計4、塔體工藝尺寸設(shè)計5、撰寫設(shè)計說明書物

2、料流程圖實際塔板數(shù)、各接口尺寸、冷卻劑、加熱劑用量。塔板結(jié)構(gòu)圖塔體工藝圖1、設(shè)計方案的選定2.操作壓力：3.塔板形式：4.加熱方式：5.加料方式及進(jìn)料熱狀況：6.回流液溫度：連續(xù)精餾、間歇精餾、特殊精餾；常壓、加壓、減壓；篩板塔板；間接蒸汽加熱高位槽、加料泵；泡點回流冷液回流物料流程圖1.精餾方式：浮閥塔板；2、工藝計算（1）實際塔板數(shù)圖解法回流比R：R圓整底部局部放大25倍理論板捷算法計算Rmin,R=1.6~1.9Rmin頂部局部放大5倍整張圖200×200估算總板效率釜溫關(guān)聯(lián)圖塔板壓降核算設(shè)t根據(jù)經(jīng)驗設(shè)總板效率Np校驗ET設(shè)塔板壓降270-540Pa計算塔釜壓強塔釜溫度計

3、算а、μ（以定性溫度下、進(jìn)料組成計算）ET=0.49(аμ)-0.245計算а、μ（以定性溫度下、進(jìn)料組成計算）ET=0.49(аμ)-0.245關(guān)聯(lián)圖校驗將工藝計算結(jié)果列表接管尺寸冷卻劑用量加熱劑用量（3）冷卻劑、加熱劑用量（2）各接口尺寸注意u的選擇：根據(jù)第1章流體流動選擇合適的流速進(jìn)料管：泵加料u=1-3m/s；高位槽進(jìn)料u=0.5-1m/s回流液管：泵回流u=1.5-3m/s；重力回流u=0.5-1m/s3、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇設(shè)計板板面布置結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計塔板校核精餾段第一塊塔板提餾段第一塊塔板選擇降液管形式塔板分區(qū)做出負(fù)荷性能圖板面布置Af’AaWs’Ws50-100mmA

4、fWc25-50mm篩孔、浮閥排列形式板面分區(qū)塔徑D>1m分塊，至少有一寬度為400mmF1型閥孔直徑d0=39mm，孔間距t=(75mm、100、125、150）篩板塔：篩板塔孔徑d0，孔間距t=(2.5-5)d0浮閥塔：Aa（鼓泡區(qū)）根據(jù)一定的公式計算，并計算出開孔數(shù)、或閥數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計確定塔徑D初選計算計算計算D圓整1米以下100進(jìn)制初選塔徑結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計降液管、受液盤的結(jié)構(gòu)及尺寸溢流強度塔板校核（流體力學(xué)驗算）塔板壓降液沫夾帶溢流液泛液體在降液管內(nèi)的停留時間漏液常壓繪出負(fù)荷性能圖k：穩(wěn)定系數(shù)一般大塔〈80-82%<900mm塔〈65-75%負(fù)壓塔〈65-75%負(fù)荷性能

5、圖設(shè)計結(jié)果列表1.5~23-44、塔體工藝尺寸設(shè)計設(shè)置各種接口確定塔高：H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’上升氣體出口液相回流口加料口氣相回流口下降液體出口測溫、測壓、取樣口物料口測試口檢修口人孔、手孔塔高塔頂空間=1~2m，設(shè)人孔、測試口；人孔，上下4-8層HT>600mm；加料口板間距加大，設(shè)測試口；塔釜空間=1-3m，設(shè)人孔、測試口；裙座=2m，設(shè)人孔兩個。H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’繪圖物料流程圖：塔板結(jié)構(gòu)圖：塔體工藝圖：只標(biāo)設(shè)備名稱，物料組成、流量?？偢?、管口位置、板間距、管口方位、管口表、技術(shù)

6、特性表。塔板分塊、孔的排列、降液管的尺寸；5、設(shè)計說明書內(nèi)容1.設(shè)計任務(wù)書2.目錄3.符號表4.精餾方案的選擇5.工藝計算6.精餾塔的工藝尺寸設(shè)計7.參考文獻(xiàn)8.結(jié)束語：評價、感受正文每項單獨一頁每項單獨一頁設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：年產(chǎn)A噸乙醇板式精餾塔工藝設(shè)計。二、已知條件：1．原料組成：含B%（質(zhì)量）的粗乙醇溶液，其余為水。2．產(chǎn)品要求：含量≥93.5%（質(zhì)量）的乙醇。3．塔底殘液要求：含乙醇≤0.1%（質(zhì)量）。4．加熱劑：經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后為0.2MPa（表壓）的飽和水蒸氣。5．冷卻劑：30℃的循環(huán)冷卻水。6、進(jìn)料狀況：三、設(shè)計內(nèi)容：1、確定設(shè)計方案(精餾裝置流程設(shè)計與論證)。

7、2、板式塔的工藝計算：(1).確定塔頂，塔底產(chǎn)品的質(zhì)量與流量；(2).確定塔頂，塔底控制溫度；(3).求算最小回流比，確定操作回流比；(4).求算理論板層數(shù)N，確定加料位置；(5).確定實際板層數(shù)，實際加料板位置；(6).全塔熱平衡，計算塔頂冷凝，冷卻器熱負(fù)荷及冷卻水消耗量；塔底再沸器熱負(fù)荷及加熱蒸汽消耗量；3、板式塔主要工藝尺寸的確定：(1)、確定塔高、塔徑；(2)、塔板設(shè)計，計算塔板各主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)的校核計算；塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計；并畫出塔的操作性能圖；（3）繪出物料流程圖、塔板結(jié)構(gòu)