乙醇水板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

1、課程設(shè)計(jì)題目名稱(chēng) 乙醇一一水精餾塔的設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)化工原理學(xué)生學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2013年06月14日刖言在煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保部門(mén)，塔設(shè)備屬于使用量大，應(yīng)用面廣的重要單 元設(shè)備，而精餾操作則是工業(yè)中分離液體混合物的最常用手段。其操作原理是利用液體混合物中各組分 的揮發(fā)度的不同，在氣液兩相相互接觸時(shí)，易揮發(fā)的組分向氣相傳遞，難揮發(fā)的組分向液相傳遞，使混 合物達(dá)到一定程度的分離。塔設(shè)備的基本功能是提供氣液兩相以充分的接觸機(jī)會(huì)，使物質(zhì)和熱量的傳遞 能有效的進(jìn)行；在氣液接觸之后，應(yīng)使氣、液兩相能及時(shí)分開(kāi)，盡量減少相互夾帶。常用的精餾塔按其結(jié)構(gòu)形式分為板式塔和填

2、料塔兩大類(lèi)，板式塔內(nèi)裝有若干層塔板，液體依靠重力 自上而下流過(guò)每層塔板，氣體依靠壓強(qiáng)差的推力，自下而上穿過(guò)各層塔板上的液層而流向塔頂，氣液兩 相在內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸。填料塔內(nèi)裝有各種形式的填料，氣液兩相沿塔做連續(xù)逆流接觸，其傳質(zhì)和傳熱的 場(chǎng)所為填料的潤(rùn)濕表面。板式塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、壓降很低、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，也有投資費(fèi)用 較高、填料易堵塞等缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)參考了部分化工原理課程設(shè)計(jì)書(shū)上的內(nèi)容，還得到了老師和同學(xué)的幫助， 在此表示感謝。由于本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，書(shū)中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，懇請(qǐng)大家批評(píng)指正。編者2013 年 6 月 13 日目錄第一章緒論 11.1設(shè)計(jì)依據(jù) 12.1

3、.1塔型選擇12.1.2操作壓力 12.1.3進(jìn)料狀況12.1.4加熱方式 22.1.6熱能的利用 21.2設(shè)計(jì)條件及任務(wù)21.2.1設(shè)計(jì)條件 21.2.2設(shè)計(jì)任務(wù) 2第二章塔板的工藝設(shè)計(jì)32.1精餾塔全塔物料衡算 32.2塔的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算 42.2.1平均溫度計(jì)算42.2.2操作壓強(qiáng)計(jì)算 52.2.3平均密度計(jì)算 52.2.4表面張力 62.2.5 平均粘度72.2.6 相對(duì)揮發(fā)度72.2.7平均分子量計(jì)算 82.2.8平均流量 92.3最小回流比及操作回流比的確定 92.4操作線方程 92.5全塔效率 Et和實(shí)際板數(shù) Np 1 02.6塔徑的初步設(shè)計(jì) 102.6.1精餾段的塔徑102.

4、6.2提餾段的塔徑 112.7溢流裝置 122.8塔板分布，浮閥數(shù)目與排列 142.8.1塔板分布142.8.2浮閥數(shù)目與排列 14第三章 流體力學(xué)驗(yàn)算 153.1氣體通過(guò)浮閥塔板的壓降（單板壓降） 153.2液泛 153.3物沫夾帶 163.4漏液 163.5塔板符合性能圖 163.5.1氣相負(fù)荷下限線：163.5.2霧沫夾帶線 173.5.3液相負(fù)荷下限線173.5.4液相負(fù)荷上限線173.5.5液泛線：17第四章 熱量衡算184.1塔頂冷凝器的熱量衡算 184.2塔底再沸器的熱量衡算 19第五章主要接管尺寸計(jì)算 195.1進(jìn)料管 195.2回流管 205.3塔釜岀液管 205.4塔頂蒸汽

5、管 215.5塔釜蒸汽管 215.6主要接管設(shè)計(jì)匯總 22第六章輔助設(shè)備設(shè)計(jì)定型 226.1預(yù)熱器 236.2再沸器 236.3全凝器 246.4冷卻器 256.5泵的選取 256.6儲(chǔ)槽 26第七章塔的總體結(jié)構(gòu)277.1塔的封頭確定 277.2塔壁厚同封頭壁厚： 277.3塔高 27第八章塔的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 288.1. 塔板尺寸 288.2. 塔節(jié)說(shuō)明 298.3. 降液管裝置（取整） 298.4. 封接結(jié)構(gòu) 298.5. 人孔 328.6塔頂?shù)踔?33第九章經(jīng)濟(jì)衡算339.1成產(chǎn)成本 339.1.1水蒸汽費(fèi)用 CS 339.1.2 冷卻水費(fèi)用 CW 339.1.3設(shè)備投資費(fèi) 349.2生產(chǎn)

6、收益 349.3利潤(rùn) 34化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：分離乙醇一一水精餾塔設(shè)計(jì)第一章緒論乙醇水是工業(yè)上最常見(jiàn)的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，是無(wú)色、無(wú)毒、無(wú)致癌性、污染 性和腐蝕性小的液體混合物。因其良好的理化性能，而被廣泛地應(yīng)用于化工、日化、醫(yī)藥等行業(yè)。近些 年來(lái)，由于燃料價(jià)格的上漲，乙醇燃料越來(lái)越有取代傳統(tǒng)燃料的趨勢(shì)，且已在鄭州、濟(jì)南等地的公交、 出租車(chē)行業(yè)內(nèi)被采用。山東業(yè)已推出了推廣燃料乙醇的法規(guī)。長(zhǎng)期以來(lái)，乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，但是由于乙醇水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對(duì)于得到高純度的乙醇來(lái)說(shuō)產(chǎn)量不好。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進(jìn)乙醇 水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。

7、塔設(shè)備是最常采用的精餾裝置，無(wú)論是填料塔還是板式塔都在化工生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用， 在此我們作板式塔的設(shè)計(jì)以熟悉單元操作設(shè)備的設(shè)計(jì)流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)是非常必要的。1.1設(shè)計(jì)依據(jù)課程設(shè)計(jì)方案選定所涉及的主要內(nèi)容有：塔型選擇、操作壓力、進(jìn)料狀況、加熱方式及其熱能的利 用。2.1.1塔型選擇浮閥塔的操作彈性大，特別是在低負(fù)荷時(shí)，仍能保持正常操作。浮閥塔由于氣液接觸狀態(tài)良好，霧沫夾帶量小（因氣體水平吹出之故），塔板效率較高，生產(chǎn)能力較大。塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造費(fèi)用便宜，并能適 應(yīng)常用的物料狀況。基于浮閥塔有上述優(yōu)點(diǎn)，因此我們選擇了浮閥塔。2.1.2操作壓力精餾常在常壓，加壓或減壓下進(jìn)行。加壓操作可提高平

8、衡溫度，有利于塔頂蒸汽冷凝熱的利用，在相同的塔徑下，適當(dāng)提高操作壓力還可以提高塔的處理能力。所以我們采用塔頂壓力為10kPa （表壓）進(jìn)行操作。2.1.3進(jìn)料狀況這樣，進(jìn)料溫度不受季節(jié)，進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都是將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中, 氣溫變化和前道工序波動(dòng)的影響，塔的操作也比較好控制。此外，泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段和提餾的塔徑相 同，設(shè)計(jì)制造比較方便。故本實(shí)驗(yàn)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。2.1.4加熱方式精餾塔的設(shè)計(jì)中多在塔底加一個(gè)再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)。本次設(shè) 計(jì)任務(wù)年產(chǎn)量較大，對(duì)設(shè)備造成的負(fù)荷要求也高，所需熱量較多，因此采用再沸器由水蒸汽間接加熱， 采用飽和蒸汽加

9、熱，且冷凝液在飽和溫度下排出， 同時(shí)需要安裝塔釜上升蒸汽管把釜底蒸汽送入筒體內(nèi)。2.1.6熱能的利用精餾過(guò)程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。因此熱效率較低，通常進(jìn)入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用。 雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大量熱量，但是由于其位能較低，不可能直接用作為塔底的熱源。為此，我們擬采用塔釜?dú)堃簩?duì)原料液進(jìn)行加熱1.2設(shè)計(jì)條件及任務(wù)1.2.1設(shè)計(jì)條件在常壓下設(shè)計(jì)一個(gè)間接加熱的連續(xù)板式精餾塔，分離乙醇-水混合物，要求1. 年生產(chǎn)能力3000t/a （每年按300個(gè)工作日，每天 24小時(shí)計(jì)算）2. 原料規(guī)格0.2 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；塔頂產(chǎn)品規(guī)格0.9 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；回收率0.953.

10、 操作條件塔頂壓力：10kPa （表壓）；單板壓降0.7kPa進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料；回流比：3.5-4.51.2.2設(shè)計(jì)任務(wù)1. 精餾塔工藝計(jì)算（物料衡算，熱量衡算，設(shè)備計(jì)算與選型）2. 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3. 熱量衡算及板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備的計(jì)算4. 精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖和工藝流程圖5. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第二章塔板的工藝設(shè)計(jì)2.1精餾塔全塔物料衡算原料液的摩爾組成:Xf0.246 .070.2 0.846 .0718 .010.089塔頂產(chǎn)品的摩爾組成:0.9Xd嚴(yán)0T .77946.0718.01M d = M 乙醇 x d +M 水(1- xD) = 46.07 x 0.779 +

11、 18.01 x (1-0.779)=39.869kg/kmol同理可得：M F = 20.51kg/kmolM W = 18.15kg/kmolQ/MdD = T6=3x10 /(39.869 x 300 x 24) = 10.451kmol/hDXdfxf=0.95DXdF =X- = 96.290kmol/hW = F -D = 85.839kmol/h塔釜液的摩爾組成：XwFXf DXd-0.00499表1物料衡算數(shù)據(jù)記錄F96.290kmol/hXf0.089D10.451kmol/hXd0.779W85.839kmol/hXw0.004992.2塔的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算2.2.1平均溫

12、度計(jì)算表2乙醇-水溶液的氣液平衡數(shù)據(jù)乙醇摩爾分?jǐn)?shù)溫度/C乙醇摩爾分?jǐn)?shù)溫度/C液相氣相液相氣相0.000.001000.32730.582681.50.1900.170095.50.39650.612280.70.07210.389189.00.50790.656479.80.09660.437586.70.51980.659979.70.12380.470485.30.57320.684179.30.16610.508984.10.67630.738578.740.23370.544582.70.74720.781578.410.26080.558082.30.89430.894378.15利

13、用表中數(shù)據(jù)由差值法可求：塔頂：tD 78.5 C ,塔釜：tw 100 C，進(jìn)料：tF 87.4 Ctm全塔平均溫度：tm精餾段平均溫度：竺衛(wèi)0 89.25 C心7衛(wèi) 82.82 Ctm 871410093.57 C提餾段平均溫度：2222操作壓強(qiáng)計(jì)算塔頂壓強(qiáng)：PD=111.325KPa，取每層壓強(qiáng)降為P 0.5KPa塔底壓強(qiáng)：Pw Pd* NP111.3250.5 17119.825 KPa進(jìn)料板壓強(qiáng)：Pf PdN精P111.3250.5 12117.325KPa全塔平均操作壓強(qiáng)：PPdP111.325119.825115.575 KPaPm 22精餾段平均操作壓強(qiáng)：PPFPd111.325

14、117.325114.325KPaPm22提餾段平均操作壓強(qiáng)：PP=PwPm2117.325119.825118.575KPa22.2.3平均密度計(jì)算液相3塔頂 t178.5 C，查得 水（液）=972.93 kg/m乙醇（液）=737.02 kg/mL1 0.779X 737.02 +( 1 0.779)X 972.93 = 789.156 kg / m3進(jìn)料 t2 87.14 C ,查得水(液)=967.159kg/m乙醇（液）=727.12 kg/mL2 0.089X 727.12 +( 1 0.089)X 967.159= 945.796kg/m乙醇(液) = 716kg/mL3 0.

15、00499 X 716 +(1 0.00499)X 958.4= 957.190 kg/m精餾段液相平均密度：(789.156+945.796) /2=867.476 kg/m提餾段液相平均密度：(945.796+957.190) /2=951.493 kg/m氣相2.2.4表面張力塔頂 t178.5 C，查得 水= 62.95mN/m乙醇 =18.43 mN/m1 0.779 X 18.43 +( 1 0.779)X 62.95= 28.269mN/m進(jìn)料 t287.14 C，查得 水61.34 mN/m 乙醇=17.57 mN/m2 = 57.444mN/m塔釜 ts 100 C 查得 水

16、58.70 mN/m 乙醇=16.29 mN/m3 58.494 mN/m精餾段平均表面張力：(精 )=(28.269+57.444)/2=42.8565 mN/m提餾段平均表面張力：塔頂t178.5C，查得水（氣）=0.2744 kg/m乙醇(氣)=1.449 kg/mvm精餾段:PmM vmRtm精“1*325 235.17751.20228.3145 82.82 273.15vm提餾段:PmM vmRtm提111.325 23.9080.79458.314593.57 273.15(提)=(57.444+58.494)/2=57.969 mN/m225平均粘度塔頂b 78.5 C，查得乙

17、醇的黏度為 0.47mPa s,水的黏度為o.38OomPa s1X =0.47*0.779+ (1-0.779) *0.3800=0.45 mPa s進(jìn)料t2 87.14 C，查得乙醇的黏度為 0.41 mPa s,水的黏度為0.3400mPa s20.3477 mPa s塔釜t3 100 C，查得乙醇的黏度為 0.340 mPa s，水的黏度為0.280 mPa s30.2803mPa s平均粘度3 0.45 0.3471 0.28030.3524mPa s2.2.6相對(duì)揮發(fā)度Y(1 X)相對(duì)揮發(fā)度：X(1 Y)塔頂：X D =0779 時(shí)，丫D 0.810b = 78.5 C 揮發(fā)度 1

18、 = 1.209進(jìn)料：Xf =0.089 時(shí)，丫F = 0.417t2= 87.4 C揮發(fā)度2 = 7.321塔釜：Xw =0.00499 時(shí)，Yw = 0.057t398.7 C（由于考慮到實(shí)際情況常用100 C ),揮發(fā)度 3 = 12.274平均相對(duì)揮發(fā)度:31.209 7.321 12.2744.774227平均分子量計(jì)算塔頂：XD =0.779丫D0.810氣相M VDM0.810X 46+( 1-0.810)X 18= 40.68kg / km01液相M LDM0.779 X 46+( 1-0.779)X 18= 39.812 kg / kmo1進(jìn)料：Xf = 0.089 , Yf

19、 = 0.417氣相M VDM0.417X 46+( 1-0.417)X 18= 29.675 kg / kmo1液相M LDM0.089 X 46+( 1-0.089)X 18= 20.492 kg / km01塔釜：Xw = 0.00499, YW = 0.057氣相M VDM0.057X 46+( 1-0.057)X 18= 18.14kg / kmo1液相M LDM0.00499 X 46+( 1- 0.00499)X 18= 19.596 kg / kmo1精餾段平均分子量Mvm (40.68+29.675)/2=35.1775 kg / kmlM LM (39.812+20.492

20、)/2=30.152 kg /kmo1提餾段平均分子量M VM(29.675+18.40) /2= 23.90kg /kmo1M LM (20.492+19.956)/2=20.042 kg / km01228平均流量V (R 1)D56.644kmol/hVM Vm3V景Vm 0.4521m3/sVmVM Vm30.4702m /sVmL RD 46.193kmol/hLMLmLmLMLm30.00047m /s30.00082m /sLm2.3最小回流比及操作回流比的確定理論塔板數(shù)Nt的求取（圖解法）1。.37由常壓下沸騰的水-酒精溶液和由它產(chǎn)生的氣體組成及沸點(diǎn)表描點(diǎn)作圖，見(jiàn)附圖Rmin小

21、0 由點(diǎn)a（0.779，0.779）向平衡線作切線，其切線斜率Rmin 1求得 R min 1.105取經(jīng)驗(yàn)值4倍R 4Rmin 4 1.105 4.426塊板。理論塔板數(shù)為Nt =8塊（含再沸器）：精餾段5塊，提餾段3塊，加料板為第2.4操作線方程精餾段方程XdR 10.7794.4210.14374.424.42 10.8155精餾段方程：y .8155x O.1437提餾段方程：LR DL RD 4.42 10.45146.193kmol/hL D 46.193 10.45156.644kmol / h49.19396.290142.483kmol/ hLWy xXwVV提餾段方程:2.

22、5154x 1.51542.5全塔效率Et和實(shí)際板數(shù) W全塔效率：0 2450 245Et 0.49() 0.49(4.772* 0.3524) .43.14%實(shí)際板數(shù)：NP(Nt 1)/Et (8 1)/0.4314 16.226N15/0.4314 11.59取總板數(shù)為：Np 17塊，N112層，N2 = 5層。2.6塔徑的初步設(shè)計(jì)2.6.1精餾段的塔徑液氣動(dòng)能參數(shù)0.00047 867.4760.45211.2022選板間距HT=0.25m，板上液層厚度120.02748hL=0.06m查Smith圖，得C200.0430.2C C20 200.1142.8565200.20.05008

23、HT-hL=0.25-0.06=0.19m求空塔氣速Umax CLm Vm0.1238 867.476 1,20221.3349m/sVm1.2022u=（安全系數(shù)）Ximax安全系數(shù)為0.60.8，取安全系數(shù)為 0.7則 u 0.7 1.33490.9344m/s求塔徑D4 30.45210.93440.79m圓整：取D=0.8m;At塔的截面積：20.5024 m4D20.9000m/ s實(shí)際空塔氣速:u/ umax=0.9000/1.3349=0.67，符合安全系數(shù)要求。2.6.2提餾段的塔徑液氣動(dòng)能參數(shù)1 1L 亠 20.00082 951.493 2V v 0.47020.7945選

24、板間距HT=0.25m，板上液層厚度 hL=0.06mHT-hL=0.5-0.06=0.19m查Smith圖，用外推法可求得C200.036C C200.044520求空塔氣速UmaxLm VmVm0.0445. 951493 079450.79451.5167m/su=（安全系數(shù)）Ximax安全系數(shù)為0.60.8，取安全系數(shù)為 0.7則 u 0.7 1.5167 1.0617m/s求塔徑D4 0.47021.06170.75m圓整：取D=0.8m;At-D2 0.5204m2塔的截面積：4u 一 0.9360m/ s-D2實(shí)際空塔氣速：4u/ umax=0.9360/1.5167=0.62，

25、符合安全系數(shù)要求。以上結(jié)果表明，精餾段和提餾段的塔徑相差不大，為了制造方便，取較大者即精餾段的塔徑為兩段 塔徑，即塔徑D=0.8m。2.7溢流裝置因?yàn)樗叫∮?.2m，所以選用單溢流，這種溢流方式流動(dòng)路徑較長(zhǎng)，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 加工方便。弓形降液管具有較大的容積，可充分利用塔板面積，故本次設(shè)計(jì)，采用單溢流，弓形降液管,不設(shè)進(jìn)口堰，平形受液盤(pán)以及平形溢流堰。堰長(zhǎng)IW: 堰長(zhǎng) lw=(0.60.8)D取堰長(zhǎng) IW=0.6D=0.6X 0.7=0.42m堰咼hW取液流收縮系數(shù)E=1堰上液層高度：2.84 E Lh 31000 匚2.8410002.952 30.420.00953m堰高：

26、hwhL how 0.06 0.009530.05046m根據(jù) 0.1 how 仝 hw 仝 0.05 how，驗(yàn)算：0.1 0.00953仝 0.05046仝 0.05 0.00953 是成立的。故 how = 0.00953mhw =0.05046m。弓形降液管高度Wd及降液管面積AfLw 0.6 W0.11 A 0.055DDat2At0.50240mAf0.055Af0.02763m2D 0.8mWd0.105D 0.088m驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間Af H t0.02763 0.25-8.42sLs0.00082符合停留時(shí)間 O(3-5)s的要求，故降液管適用降液管底隙高度ho取液

27、體通過(guò)降液管底隙的高度uo為0.13m/sLs0.00082ho24.40 mml w Uq0.48 0.07滿足不少于2025mm，符合要求。2.8塔板分布，浮閥數(shù)目與排列2.8.1塔板分布本設(shè)計(jì)塔徑D=0.8m，因?yàn)橹睆皆?00-800mm，所以采用整塊重疊式塔板，一遍通過(guò)入孔裝拆塔板。塔節(jié)高度 L = 1500mm板圈高度=70mm11mm，需用填料密封。塔板圈與塔體內(nèi)壁的間隙通常取2.8.2浮閥數(shù)目與排列浮閥選F1型重閥提餾段:取閥孔動(dòng)能因子 F。，則孔速NtU02FoV2910.097一 0.7945m/sVS2-d0U020.47022360.785 0.03910.097每層塔板

28、上浮閥數(shù)目為按t=75估算排間距:0.430.056m 56mm103 0.075I取t=75 t 80排得閥數(shù)為38個(gè)按N=38重新核算孔速以及閥孔動(dòng)能因子u020.43 210.36m/s0.785 0.0392 38F0210.360.7945 9.23閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在913范圍內(nèi)。2塔板開(kāi)孔率=38 x (0.039/0.8)=0.0903第三章流體力學(xué)驗(yàn)算3.1 氣體通過(guò)浮閥塔板的壓降（單板壓降）可根據(jù)hphch h ,1）干板阻力：73!U0c21.825： v2Pp hp lg計(jì)算73.11.8250.794511.91m/s因 Uo2 Uoc2，故hc25.342v2

29、U 022 i2g5.340.7945 13.542951.4930.041m2）板上充氣液層阻力取 00.5,hL 0. 06m 則 hL20hL 0.5 0.060.03m3）液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊褐叨葹?hp2 0.0410.030.071mPP2 hP2 ig O.。71 951.493 98 662.05Pa2.5mmA=20m26.4冷卻器90%的乙醇溶液）冷卻水進(jìn)口溫度為 25C，設(shè)其出口溫度為 35C ;塔頂全凝器出來(lái)的有機(jī)液（質(zhì)量分率D=0.1157Kg/s ;溫度為785C，降至40C。按產(chǎn)品冷卻前后的平均溫度查算

30、比熱:tm78.5 40259.25 C（10.7793.055(10.779)4.1783.3031 KJ /sQC pm 產(chǎn)Dt 產(chǎn)品3.3010.115778.54014.71KJ/s2熱系數(shù) K=600=0.60KJ/ mCtm78.5 354025八 78.5 /In3526.76 C4025C pm產(chǎn)品DC P乙醇X D ) C P 水取總傳A=Q/ktm14.71/ 0.6 26.760.916m22取安全系數(shù)1.05，則A=0.962 m選G-159-1.43-25-5型號(hào)的換熱器。管長(zhǎng)：1.5m 管數(shù)：13 管子（碳鋼）尺寸：25&.5mm管子按三角形排列校核：2A=1.43

31、 mQ=1.43 X 0.6 X 26.76=22.96KJ/sQ 22.960 14.718.250 KJ/s所以傳熱足夠，設(shè)計(jì)滿足要求。6.5泵的選取在進(jìn)料口加料時(shí)，本設(shè)計(jì)采用換熱器加熱原料，進(jìn)料口高度為:H=4+0.225+4 X 0.25=5.225m進(jìn)料密度：945.796 kg/m3由 Qm,v=Qm,h/ 進(jìn)料密度=1974.908(kg/h)/945.796(kg/m3)=2.088m3/h則液體在泵里的流速為 U=Qm,v/( nx R2進(jìn)料口)=0.545m/sdu 40 2 1.60.545 945.796Re354649.640000.3471 10所以液體在管中的流動(dòng)

32、形式為湍流。Hf Hf Hf選擇泵的型號(hào)為：流量為7.5 m3/h，揚(yáng)程為22m。6.6儲(chǔ)槽原料貯罐設(shè)計(jì)原料的儲(chǔ)存利用時(shí)間為3天Qm,h 96.290 20.51 24 3 142193.37kg則可知:V 魚(yú)=142193-37 !50.342m3 進(jìn)料 945.796設(shè)其安全系數(shù)為：0.8V實(shí)際則有：150.342187.928m30.8產(chǎn)品貯罐設(shè)計(jì)產(chǎn)品的儲(chǔ)存時(shí)間為 3天Qm,h 10.451 39.869 24 3 30000.31kg則可知:V 魚(yú) 30000 38.016m3 產(chǎn)品 789.156設(shè)其安全系數(shù)為：0.8則有:38.0163V 實(shí)際47.52m30.8選擇設(shè)備：采用立式

33、圓筒形固定頂儲(chǔ)罐系列(HG-21502.1-92 )原料儲(chǔ)罐的選擇規(guī)格為:名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)計(jì)算內(nèi)徑總 咼材料 體積 /mm/mm/kg規(guī)格HG-21502.1-92-217/m3200/m322031003187Q235-A.F9056產(chǎn)品儲(chǔ)罐的選擇規(guī)格為:名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)公稱(chēng)計(jì)算內(nèi)徑總咼材料 體積體積/mm/mm/kg規(guī)格HG-21502.1-92-208/m350/m35517001000Q235-A.F2570第七章塔的總體結(jié)構(gòu)7.1塔的封頭確定：塔徑 D=800mm ,橢圓形封頭，曲面高度h1=0.2m , h2=0.025m，取封頭壁厚 s=4mm。7.2塔壁厚同封頭壁厚:s=4mm7.3塔

34、高1015min的儲(chǔ)量。這里取塔底空間高度塔底空間具有中間儲(chǔ)槽的作用，塔釜料液最好在塔底有t=12mi n=720sHB =1.195 +0.4=1.595m 進(jìn)料板高度H F =0.5m 板間距HT=0.25m塔頂空間高度HD=1.0m 封頭高度二 2X (h 計(jì)h2)=2 X (0.2+0.025)=0.45m 開(kāi)有人孔的板間距Ht 0.7m人孔數(shù)目S=2裙座設(shè)計(jì)高度：4m塔頂充氣管長(zhǎng)度：0.15m所以塔體總高度為:Hd (Np-2-S)Ht SHtHf Hb1.0 (17-2-2) 0.25 2 0.70.5 1.65 7.75m塔總高H7.75 0.180.225 2 0.969.34

35、m第八章塔的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1.塔板尺寸塔板與塔壁的間隙,(TB4702-92)82塔節(jié)說(shuō)明板間距HT=250mm每個(gè)塔層中塔板數(shù) N=4塔節(jié)高度L=500 X 4=2.0m （符合要求）含進(jìn)料層的塔節(jié)較其他塔節(jié)高，為2250mm，滿足要求。裝有視鏡的塔節(jié)也較其他塔節(jié)略高，為2250mm，也滿足要求。5個(gè)塔板用拉桿和定距管緊固在塔節(jié)內(nèi)。定距管起著支撐塔板和保持塔間距的作用。加填料密封后，用壓板和壓圈壓緊。塔節(jié)兩端均有法蘭，兩個(gè)塔節(jié)間用螺栓螺母連接。8.3.降液管裝置（取整）LW=（溢流堰長(zhǎng)）=480mm降液管寬度Wd=88mm降液管面積Af=0.02763m2出口堰高度hW=50mm降液管底隙高度 ho=25mm8.4.圭寸接結(jié)構(gòu)筒體法蘭筒體法蘭選取平面封面