化工原理筛板精馏塔.课程设计.docx

吉林化工学院!理课程设计题目箭板精值塔分别苯一甲苯工艺设计教学院化工与材料工程学院专业班级学生姓名学生学号指导老师2010年6月14日摘要在此筛板精储塔分别紫-甲茉的设计中，给定的条件为：进料量为F=85k11>1.h塔顶组成为：Aw=0.98进料播出液组成为：XF=O.5塔釜组成：XW=003加料热状态:q=1.塔顶操作用强：P=IO1.JkPa（表压）首先依据精馈塔的物料衡尊，求得D和%通过图解法确定最小回流比：再依据操作线方程，运用图解法求得精福塔理论板数，确定温度奥康奈尔公式求的板效率，继而求得实际板数，确定加料位置.然后进行精慵段和提储段的设计工艺计算,求得各工艺尺寸，确定精微塔设备结构。继而对筛板的流体力学进行验铝，检验是否符合精锚塔设备的要求，作出塔板负荷性能图,对精镯塔的工艺条件进行适当的调整，使其处于最佳的工作状态。其次步进行塔顶换热器的设计计算。先选定换热器的类里，确定物性数据，计算传热系数和传热面积。然后对进料泵进行设计，确定类型。关键词：米-EF紫、精憎、图解法、负荷性能图、精饲塔设备结构塔附域设备下图为连续精饰过程简图：塔底论在本设计中我们运用筛板塔，筛板塔的突出优点是结构荷洁,造价低。合理的设计和适当的操作筛板塔能满意要求的操作弹性，而且效率尚。采纳筛板可解决堵塞问题，适当限制海液。筛板与泡罩板的差别在于取消了泡罩与升气管,而干脆在板上开许多小直彳仝的孔一一筛孔。操作时气体以高速通过小孔上升，液体则通过降液管流到卜一层板。分散成泡的气体使板上液层成为剧烈湍动的泡沫层。相同条件下，筛板塔生产实力比泡罩塔高1湍一15乐板效率亦约高10%-15%,而每板压力降则低30%左右，适用于真空蒸储：塔板效率较高，但稍低于浮阀塔。具有较高的操作弹性，但稍低于泡罩塔。其缺点是小孔径筛板易堵塞，不相宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。第一章流程及流程说明本设计任务为分别苯一一甲苯混合物。对于二元混合物的分别，应采纳连续精储流程。设计中采纳泡点进料，将原料液通过预热落加热至泡点后送入精饰塔内。塔顶上升蒸气采纳全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，丈余部分经产品冷却器冷却后送至储选。该物系属易分物系,最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采纳间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储辐。任务书上规定的生产任务长期固定，相宜采纳连续精流潦程.贮罐中的原料液用机泵加入精储塔：塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液：精谣塔塔顶设有全凝冷，冷凝液部分利用筮力泡点回流：部分连续采出到产品选。筒易流程如下，详细流程见附图。出料米一一甲米混合液'塔底出料其次章精储塔工艺的设计2.1 产品浓度的计算2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率米的摩尔质量M=78.HkgZmo1.甲素的摩尔质量Wn=92.13kgno1.产品中苯的J贞量分数与=0.98/78.110.98/78.11+0.02/92.13=0.984进料中藻的质量分数XF=0.5/78.11O.5/78.II+O.5/92.13=0.54残液中苯的质量分数X”=0.03/78.110.03/78.11+0.97/92.13=0.0352. 1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF=0.54×78.11.+(1.-0.54)×92.14=83.989kgKn>1.MD=0.984X78.11+(1-0.984)×92.14=78.301kg/'Kmo1.MW=0.035X78.11+(1-0.035)×92.14=92.114kg/Kmo1.苯一一甲苯属于志向物系，可采纳图解法求理论板数。3. 2最小回流比的确定1 .杳手册绘制苯甲苯气液平衡线x-y图。2求最小同潦比及操作回流比。采纳作图法求最小回流比。在图上对角线上，自点e(0.54,0.54)作垂线ef即为进料线,该线与平衡线的交点坐标为yq.0.745xq=0.54最小回流比Ri=£A=i.”取操作回流比为2倍最小回流比R=2Rm=2.332.3物料衡尊F=85kmo1.h总物料衡算F=W+D85=D+W苯物料衡算FXF=DXD+Wxw85×0.54=().9M×D).035XW联立得D=45.23Kmo1.Zh1=39.77Kmo1/h2.4精播段和提懒段操作线方程2.4.1求精储塔的气液相负荷1.=RD=105.IKmo1./hV=(R+1.)D=150.6Kmo1.h=1.+qF=190.4Kno1.hV=V=150.6Kroo1.h2.4.2求搽作线方程精储段1221.X+*0.984=0.7x+0.296150.6150.6提懦段39.77150.6'-150.6xt=1.26x-0.009242.5精调塔理论塔板数及理论加料位置由图解法的总板数N1=13进料板V=6精饲段5块提储段7块2.6实际板数的计算(D板效率Er=0.49(t)j精储段平均温度为86.08r由安托尼方程的精储段相对挥发度=256又有H=O.31求得粘储段板效率为52.3%提储段平均温度100.63C由安托尼方程的精德段相对挥发度=263i=0.289求得提镭恒段板效率为52.4%（2）实际板数NT的求取精储段实际板数Nf50.523=9.62N1.O提慵段实际板数N17/0.524-13.4%14（包括塔釜）实际总半数为10+14=24块板总板效率E1=13/2=54.2%2.7实际塔板数及实际加料位置实际加料板位置A=J+1.=12块cT精储段实际板层数£二10提懦段实际板层数X-M降液管内清液层裔度Hi111.O.000750.00075雾沫夹带e，kgk0.01330.0124负荷上限液沫夹带限制液沫夹带限制负荷下限液相负荷下限限制液和负荷下限限制气相最大负荷Vzmjs0.430.43气相最小负荷v,i11m,s0.1420.13致谢通过本次课程设计，不仅使我加深了对化工原理课程中的些精馀学问的理解.也让我,懂得了学以致用，同时，在查阅资料的同时也卡富了我的课外学问，为以后的毕业设计和工作打卜.了坚实的基础，作为组长，在设计的过程中，我遇到了许多困难，感谢老师的相助与指导，还有同学们的支持使我尽快找到r解决难题的方法。这次设计让我明白/,一种严谨求实的看法，是做好一切工作的前提，这个过程，也为我以后的日常生活和工作留下了珍贵的阅历。在本次设计中我也发觉r自己的许多不足之处，知道了自己学习中的薄弱环节在哪里,对学问的驾驭还存在百点，总而言之，本次课程设计让我获益匪浅，我信任在以后的专业设计中我能做的更好。参考文献(I)贾绍义.柴诚敬,化工原理课程设计指导书3,天津高校出版社;(2)化工原理教研室.化工原理课程设计指导书，吉林化工学院编:(3)谭天恩.麦本熙.化工原理下册，化学工业出版社出版：(4)匡国柱.史启才.化工单元过程及设备课程设计h(5)陈峻恒等编化工原理.卜.册，化学工业出版社出版；(6)其它参考书。主要符号说明符号软义SIA盥分A的fitKboIB组分B的量Kao1.D塔及产品流率Kno1.sEt总板效率X液相组分中摩尔分率y气相组分中摩尔分率相对挥发度M拈度PaSF原料进电或流率Kao1.ZsK相平衡常数1.卜降液体流率K>1.sN理论塔板数P系统的总压Paq进料中液相所占分率r汽化滋热KJZKmo1.t温度KV上升蒸气流率Kw>1.sW蒸慵釜的液体量KboIh.与干板压强降相当的液柱高僮mh液体流出降液管的压头根失mh.板上液层高度mK边缥区荷度mIt；弓形降压管宽度mW,泡沫区宽度mZ塔的有效段高度m下。板上液层无孔系数O液体在降液管内铮曲时间SP1.液体密度K,Pv气体密度Kg三,Ai基裁面积tn*C气相负荷参数Czo液体龙面张力为2Odny,时的气相负荷参数G泛点负荷系数d<.筛板出径m液体表面张力dync三降液管宽度mP密度Kg,.基板鼓泡区向积11fAr总降压管截面积11f符号意义SID塔径mR森法夹带地Kg液/Kg气Fo前孔动能因数hu降液管底隙高度m%与单板压降相当的液层高度mh.出口地高mh.»与克服表面张力压强降相当的液柱高度mho降液管压强降相当液柱高度mIb板间距111.地长m1.塔内液体流量m,h1.塔内液体流量m,sN一层塔板上的麻孔总数T孔心距mU空塔气速m/sUn筛板气速m/sVh塔内气体流垃m,hVx塔内气体流吊m,sJIZhongtaowang老师评语指导教加评语成果指导老师时间JtZhongtaowang/众加1<<专业购物航网站/1ist.php750006843.htm1.女鞋频遒3334