化工原理課程設計板式塔課程設計

1、化工原理課程設計板式塔課程設計第1頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二設計任務一、設計題目：年產 A 噸乙醇-水板式精餾塔工藝設計。二、已知條件：1原料組成：含 B %（質量）的粗乙醇溶液，其余為水。2產品要求：含量 93.5 %（質量）的乙醇。3塔底殘液要求：含乙醇0.1%（質量）。4加熱劑：經壓力調節(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、進料狀況： 第2頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二設計要求1、繪出物料流程圖、塔板結構圖、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、選擇附屬設備（泵、換熱器、流

2、量計等）第3頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二設計步驟1、設計方案的選定2、工藝計算3、塔板結構設計4、塔體工藝尺寸設計5、撰寫設計說明書物料流程圖實際塔板數(shù)、各接口尺寸、 冷卻劑、加熱劑用量。塔板結構圖塔體工藝圖第4頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二1、設計方案的選定 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；第5頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星

3、期二第6頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二2、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= 1.61.9Rmin頂部局部放大5倍整張圖200200第7頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二估算總板效率釜溫關聯(lián)圖塔板壓降核算設t根據(jù)經驗設總板效率Np校驗ET設塔板壓降270-540Pa計算塔釜壓強塔釜溫度計算、（以定性溫度下、進料組成計算）ET=0.49()-0.245 計算、（以定性溫度下、進料組成計算）ET=0.49()-0.245 關聯(lián)圖校驗第8頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星

4、期二將工藝計算結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料管：泵加料 u= 1-3m/s；高位槽進料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/s第9頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二3、塔板結構設計選擇設計板板面布置結構參數(shù)設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)做出負荷性能圖第10頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二板面布置AfAaWsWs50-100mmAfWc 25-50mm篩孔、浮閥排列形

5、式板面分區(qū)塔徑D1m 分塊，至少有一寬度為400mm第11頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二F1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)第12頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二結構參數(shù)的設計確定塔徑D初選計算計算計算D圓整 1米以下100進制初選塔徑第13頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二結構參數(shù)的設計降液管、受液盤的結構及尺寸溢流強度第14頁，共29頁，2022年，5月20日，

6、0點48分，星期二塔板校核（流體力學驗算）塔板壓降液沫夾帶溢流液泛液體在降液管內的停留時間漏液常壓繪出負荷性能圖k：穩(wěn)定系數(shù)一般大塔 80-82%600mm；加料口板間距加大，設測試口；塔釜空間=1-3m，設人孔、測試口；裙座=2m，設人孔兩個。H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H第18頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二繪圖物料流程圖：塔板結構圖：塔體工藝圖：只標設備名稱，物料組成、流量?？偢?、管口位置、板間距、管口方位、管口表、技術特性表。塔板分塊、孔的排列、降液管的尺寸；第19頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二第20

7、頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二第21頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二5、設計說明書內容1.設計任務書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計7.參考文獻 8.結束語：評價、感受正文每項單獨一頁每項單獨一頁第22頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二設計任務書一、設計題目：年產 A 噸乙醇板式精餾塔工藝設計。二、已知條件：1原料組成：含 B %（質量）的粗乙醇溶液，其余為水。2產品要求：含量 93.5 %（質量）的乙醇。3塔底殘液要求：含乙醇0.1%（質量）。4加熱劑：經壓力調節(jié)后為0.2MPa（

8、表壓）的飽和水蒸氣。5冷卻劑：30的循環(huán)冷卻水。6、進料狀況：第23頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二三、設計內容： 1、確定設計方案 ( 精餾裝置流程設計與論證 )。 2、板式塔的工藝計算： (1). 確定塔頂，塔底產品的質量與流量； (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，冷卻器熱負荷及冷卻水消耗量；塔底再沸器熱負荷及加熱蒸汽消耗量；第24頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二3、 板

9、式塔主要工藝尺寸的確定： (1)、確定塔高、塔徑； (2)、 塔板設計，計算塔板各主要工藝尺寸，進行流體力學的校核計算；塔板結構設計；并畫出塔的操作性能圖； （3）繪出物料流程圖、塔板結構圖、塔體工藝圖 (4)、給出各接口尺寸； (5)、撰寫設計說明書和繪圖。 第25頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二設計說明書封面格式年產 噸乙醇板式精餾塔工藝設計說明書 單 位 設 計 者 號 指導教師 日 期 第26頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二主要參考資料1. 化學工程手冊物性數(shù)據(jù)2. 化工制圖制圖標準3. 化工過程及設備設計設計過程4. 化工原理（上，下冊）5. 化工原理實驗6. 材料與零部件管子規(guī)格第27頁，共29頁，2022年，5月20日，0點48分，星期二其它要求統(tǒng)一用A