化工原理课程设计-乙醇-水连续精馏塔的设计.doc
《化工原理课程设计-乙醇-水连续精馏塔的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化工原理课程设计-乙醇-水连续精馏塔的设计.doc(25页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、成绩 100 课程设计说明书题目 乙醇水连续筛板式精馏塔的设计 课 程 名 称 化工原理 院 (系、部、中心) 化学化工系 专 业 应用化学 班 级 应化096 学 生 姓 名 XXX 学 号 XXXXXXXXXX 设 计 地 点 逸夫实验楼B-536 指 导 教 师 设计起止时间:2010年12月20日至 2010 年12月31日第一章 绪论2一、目的:2二、已知参数:3三、设计内容:3第二章 课程设计报告内容3一、精馏流程的确定3二、塔的物料衡算4三、塔板数的确定4四、塔的工艺条件及物性数据计算6五、精馏段气液负荷计算10六、塔和塔板主要工艺尺寸计算10七、筛板的流体力学验算16八、塔板负
2、荷性能图18九、筛板塔的工艺设计计算结果总表22十、精馏塔的附属设备及接管尺寸23第三章 总结23.乙醇水连续精馏塔的设计第一章 绪论一、目的:通过课程设计进一步巩固课本所学的内容,培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力,使所学的知识系统化,通过本次设计,应了解设计的内容,方法及步骤,使学生具有调节技术资料,自行确定设计方案,进行设计计算,并绘制设备条件图、编写设计说明书。在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇25%的乙醇水混合液,分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%,塔底釜液中含乙醇不高于0.1%(均为质量分数)。二、已知参数:(1)设计任务l 进料乙醇 X = 25 %(质量分
3、数,下同)l 生产能力 Q = 80t/dl 塔顶产品组成 94 %l 塔底产品组成 0.1 % (2)操作条件 l 操作压强:常压l 精馏塔塔顶压强:Z = 4 KPal 进料热状态:泡点进料l 回流比:自定待测l 冷却水: 20 l 加热蒸汽:低压蒸汽,0.2 MPal 单板压强: 0.7l 全塔效率:ET = 52 %l 建厂地址:南京地区l 塔顶为全凝器,中间泡点进料,筛板式连续精馏三、设计内容:(1) 设计方案的确定及流程说明(2) 塔的工艺计算(3) 塔和塔板主要工艺尺寸的计算(a、塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定;b、塔板的流体力学验算;c、塔板的负荷性能图)(4) 设计结果概要或
4、设计一览表(5) 精馏塔工艺条件图(6) 对本设计的评论或有关问题的分析讨论第二章 课程设计报告内容一、精馏流程的确定乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后,送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后,一部分作为回流,其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热,塔底产品经冷却后送入贮槽。二、塔的物料衡算(一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数(二) 平均摩尔质量(三) 物料衡算总物料衡算 易挥发组分物料衡算 日生产能力Y=90吨 联立以上三式得 三、塔板数的确定(一) 理论塔板数的求取 乙醇、水属理想物系,可采用M.T.图解法求1.根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x图
5、附表 乙醇水气液平衡数据液相中乙醇的摩尔分数气相中乙醇的摩尔分数液相中乙醇的摩尔分数气相中乙醇的摩尔分数0.00.00.250.5510.010.110.300.5750.020.1750.40.6140.040.2730.50.6570.060.340.60.6980.080.3920.70.7550.10.430.80.820.140.4820.8940.8940.180.5130.950.9420.20.5251.01.0 图:乙醇水的y-x图及图解理论板2. 乙醇水体系的平衡曲线有下凹部分,求最小回流比自a()作平衡线的切线并延长与y轴相交,截距 取操作回流比故精馏段操作线方程 即3.
6、作图法求理论塔板数得(包括再沸器)。其中精馏段理论板数为22层,提留段为5层(包括再沸器),第18层为加料板。(二)全塔效率已知=52%(三)实际塔板数N精馏段层提留段层四、塔的工艺条件及物性数据计算以精馏段为例进行计算(一)操作压强Pm塔顶压力取每层塔板压强降则进料板压强精馏段平均操作压强(二)温度tm 依据操作压力,通过方程试差法计算出泡点温度,其中水、乙醇的饱和蒸汽压由安托尼方程计算。 方程为式中:溶液中组分的摩尔分数;溶液上方的总压,Pa;同温度下纯组分的饱和蒸汽压,Pa。(下标A表示易挥发组分,B表示难挥发组分) 安托因方程为式中:在温度为T时的饱和蒸汽压,mmHgT温度,A,B,C
7、Antoine常数,其值见下表。附表 Antoine常数组分ABC乙醇8.044961554.3222.65水7.966811668.21228计算结果如下:塔顶温度公式:进料板温度公式:则精馏段平均温度(三)平均摩尔质量Mm塔顶 查气液平衡曲线,可得2进料板 即查气液平衡曲线,可得 则精馏段平均摩尔质量:(四) 平均密度1.液体密度 附表 乙醇与水的密度温度/2030405060708090100110乙醇密度/kg/m3795785777765755746735730716703水密度/kg/m3998.2995.7992.2988.1983.2977.8971.8965.3958.495
8、1.0已知:(为质量分数)塔顶 因为 所以 进料板 由加料板液相组成因为所以 故精馏段平均液相密度2.气相密度(五)液体表面张力附表 乙醇与水的表面张力温度/2030405060708090100110乙醇表面张力103/N/m22.321.220.419.818.81817.1516.215.214.4水表面张力103/N/m72.671.269.667.766.264.362.660.758.856.9塔顶 因为 所以 进料板 因为 所以 则精馏段平均表面张力为(六)液体黏度已知: 乙醇的A=686.64 B=300.88塔顶 水的黏度 进料板 水的黏度 则精馏段平均液相黏度为五、精馏段气
9、液负荷计算六、塔和塔板主要工艺尺寸计算(一) 塔径D参考表4-1,初选板间距,取板上液层高度表4-1 板间距与塔径的关系塔径D/m0.30.50.50.80.81.61.62.42.44.0板间距HT/mm200300250350300450350600400600 图4-5 Sminth关联图查图4-5可知,依照下式校正C取安全系数为0.70,则故按标准,塔径圆整为1.6m,则空塔气速(二)溢流装置 采用单溢流、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰,不设进口堰。各项计算如下。1.溢流堰长 为0.66D,即 2.出口堰高由 ,图4-9 液流收缩系数计算图查图4-9,知E =1 则故 3.管滴宽度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化工 原理 课程设计 乙醇 连续 精馏塔 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。