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化工1005丙醇一水體系課程設(shè)計

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更新時間：2013-01-04
發(fā) 布人：戴呈祥

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化工1005 丙醇-水體系課程設(shè)計參考精餾塔　　　　常壓甲醇—水篩板精餾塔設(shè)計
　　　　
　　　　學(xué)生姓名化工1005 班級、學(xué)號化工10011005
　　　　
　　　　指導(dǎo)教師姓名居沈貴黃莉
　　　
　　　　課程設(shè)計時間2012年12月24日-2013年1月4日
　　　　
　　　　
　　　　課程設(shè)計成績
百分制權(quán)重
設(shè)計說明書、計算書及設(shè)計圖紙質(zhì)量，70%
獨立工作能力、綜合能力、設(shè)計過程表現(xiàn)、設(shè)計答辯及回答問題情況，30%
設(shè)計最終成績（五級分制）

指導(dǎo)教師簽字

化學(xué)化工學(xué)院

　　　　　　　　　　　　　　
　　
　　課程名稱化工原理課程設(shè)計
設(shè)計題目常壓甲醇—水篩板精餾塔的設(shè)計
學(xué)生姓名化工1005 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝
班級學(xué)號 10011005
設(shè)計日期 2012 年 12月 24 日至 2013 年1月 4日
設(shè)計條件及任務(wù)：
　　設(shè)計體系：甲醇—水體系
　　設(shè)計條件:
　　　　　　　　　進料量F= 240 kmol/h
　　　進料濃度ZF= 0.25 （摩爾分?jǐn)?shù)，下同）
　　　　　　　　　　　進料狀態(tài)：q＝ 1
　　　　操作條件：
　　　　　　　　　　塔頂壓強為4 kPa(表壓)，單板壓降不大于0.7kPa。
　　　　　　　　　　塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃。
　　　　　　　　　　塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱采用3kgf/cm2水蒸汽。
全塔效率ET = 52%
　　　分離要求： XD= 0.995（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；XW= 0.002（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；回流比R/Rmin =1.6 。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師
　　　　　　　　　 2012年12月24日
緒論 1
一. 化工原理課程設(shè)計的目的與要求 1
二. 化工原理課程設(shè)計的基本內(nèi)容 1
三．化工原理課程設(shè)計的基本程序 1
第一節(jié) 概述 2
1.1精餾操作對設(shè)備的要求 2
1.2 體系介紹 2
1.3板式塔類型 4
1.3.1泡罩塔 4
1.3.2 篩板塔 5
1.3.3浮閥塔 5
1.4 設(shè)計要求 5
1.5精餾塔的設(shè)計步驟 6
第二節(jié) 設(shè)計方案的確定 6
2.1操作條件的確定 6
2.1.1 操作壓力 6
2.1.2 進料狀態(tài) 6
2.1.3 加熱方式 7
2.1.4 冷卻劑與出口溫度 7
2.1.5 回流比（R）的選擇 7
2.1.6熱能的利用 7
2.2 確定設(shè)計方案的原則 8
第三節(jié) 板式精餾塔的工藝計算 8
1．理論塔板數(shù)的計算與實際板數(shù)的確定 8
1.1 理論板數(shù)計算 8
1.1.1 物料衡算 8
1.1.2 q線方程 9
1.1.3 Rmin和R的確定 9
1.1.4 精餾段操作線方程的確定 9
1.1.5精餾段和提餾段氣液流量的確定 9
1.1.6提餾段操作線方程的確定 10
1.1.7 逐板計算法 10
1.1.8 M—T圖解法 12
1.2實際板層數(shù)的確定(以逐板計算法為依據(jù)) 13
2．精餾塔操作條件計算 14
2.1操作壓強的選擇 14
2.2操作溫度的計算 14
2.3塔內(nèi)物料平均分子量、張力、流量及密度的計算 15
2.3.1 密度及流量 15
2.3.2液相表面張力的確定： 16
2.3.3 液體平均粘度計算 17
3．塔徑的確定 18
4.塔有效高度 21
5.整體塔高 21
6.塔板主要工藝參數(shù)確定 22
6.1溢流裝置 22
6.1.1堰長lw 23
6.1.2出口堰高hw 23
6.1.3弓形降液管寬度Wd和面積Af 25
6.1.4降液管底隙高度 26
6.2塔板布置及篩孔數(shù)目與排列 27
6.2.1塔板的分塊 27
6.2.2邊緣區(qū)寬度確定 27
6.2.3開孔區(qū)面積計算篩孔計算及其排列 27
7.篩板的力學(xué)檢驗 29
7.1塔板壓降 29
7.1.1干板阻力計算 29
7.1.2液體表面張力的阻力計算計算 30
7.1.3氣體通過每層塔板的液柱高 31
7.2 液面落差 32
7.3液沫夾帶 32
7.4漏液 33
7.5液泛 34
8.塔板負荷性能圖 35
8.1漏液線 35
8.2液沫夾帶線 36
8.3液相負荷下限線 37
8.4液相負荷上限線 37
8.5液泛線 38
8.6操作彈性 39
9. 輔助設(shè)備及零件設(shè)計 40
9.1塔頂冷凝器（固定管板式換熱器） 40
9.1.1估計換熱面積 40
9.1.2計算流體阻力 42
9.1.3殼程流體阻力 43
9.1.4計算傳熱系數(shù) 43
9.2塔底再沸器： 44
9.3原料預(yù)熱器 45
9.4 管道設(shè)計與選擇 45
9.4.1塔頂回流管 45
9.4.2 塔頂蒸汽出口管 46
9.4.3塔頂產(chǎn)品出口管 46
9.4.4 進料管 46
9.4.5 塔釜出料管 47
9.4.6 塔釜回流管 47
9.4.7 塔釜產(chǎn)品出料管 48
9.4.8 冷凝水管 48
9.5 泵 49
9.5.1 進料泵 49
9.5.2 回流泵 49
10.設(shè)計結(jié)果匯總 50
11. 參考文獻及設(shè)計手冊 52
第四節(jié)．設(shè)計感想 53

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