化工原理課程設(shè)計(jì)板式塔課程設(shè)計(jì)

化工原理課程設(shè)計(jì)板式塔課程設(shè)計(jì)第1頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)

A噸乙醇-水板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)。二、已知條件：1．原料組成：含B%（質(zhì)量）的粗乙醇溶液，其余為水。2．產(chǎn)品要求：含量≥93.5%（質(zhì)量）的乙醇。3．塔底殘液要求：含乙醇≤0.1%（質(zhì)量）。4．加熱劑：經(jīng)壓力調(diào)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(jìn)料狀況：

第2頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)要求1、繪出物料流程圖、塔板結(jié)構(gòu)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(shè)備（泵、換熱器、流量計(jì)等）第3頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)步驟1、設(shè)計(jì)方案的選定2、工藝計(jì)算3、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、塔體工藝尺寸設(shè)計(jì)5、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)物料流程圖實(shí)際塔板數(shù)、各接口尺寸、冷卻劑、加熱劑用量。塔板結(jié)構(gòu)圖塔體工藝圖第4頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、設(shè)計(jì)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(jìn)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(diǎn)回流冷液回流物料流程圖1.精餾方式：浮閥塔板；第5頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第6頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、工藝計(jì)算（1）實(shí)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(jì)算Rmin,R=1.6~1.9Rmin頂部局部放大5倍整張圖200×200第7頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月估算總板效率釜溫關(guān)聯(lián)圖塔板壓降核算設(shè)t根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)總板效率Np校驗(yàn)ET設(shè)塔板壓降270-540Pa計(jì)算塔釜壓強(qiáng)塔釜溫度計(jì)算а、μ（以定性溫度下、進(jìn)料組成計(jì)算）ET=0.49(аμ)-0.245

計(jì)算а、μ（以定性溫度下、進(jìn)料組成計(jì)算）ET=0.49(аμ)-0.245

關(guān)聯(lián)圖校驗(yàn)第8頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月將工藝計(jì)算結(jié)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(dòng)選擇合適的流速進(jìn)料管：泵加料u=1-3m/s；高位槽進(jìn)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(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)板板面布置結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)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(fù)荷性能圖第10頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月板面布置Af’AaWs’Ws50-100mmAfWc25-50mm篩孔、浮閥排列形式板面分區(qū)塔徑D>1m分塊，至少有一寬度為400mm第11頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(jì)算，并計(jì)算出開(kāi)孔數(shù)、或閥數(shù)第12頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)確定塔徑D初選計(jì)算計(jì)算計(jì)算D圓整1米以下100進(jìn)制初選塔徑第13頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)降液管、受液盤(pán)的結(jié)構(gòu)及尺寸溢流強(qiáng)度第14頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月塔板校核（流體力學(xué)驗(yàn)算）塔板壓降液沫夾帶溢流液泛液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間漏液常壓繪出負(fù)荷性能圖k：穩(wěn)定系數(shù)一般大塔〈80-82%<900mm塔〈65-75%負(fù)壓塔〈65-75%第15頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)荷性能圖設(shè)計(jì)結(jié)果列表1.5~23-4第16頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、塔體工藝尺寸設(shè)計(jì)設(shè)置各種接口確定塔高：H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’上升氣體出口液相回流口加料口氣相回流口下降液體出口測(cè)溫、測(cè)壓、取樣口物料口測(cè)試口檢修口人孔、手孔第17頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月塔高塔頂空間=1~2m，設(shè)人孔、測(cè)試口；人孔，上下4-8層HT>600mm；加料口板間距加大，設(shè)測(cè)試口；塔釜空間=1-3m，設(shè)人孔、測(cè)試口；裙座=2m，設(shè)人孔兩個(gè)。H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’第18頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月繪圖物料流程圖：塔板結(jié)構(gòu)圖：塔體工藝圖：只標(biāo)設(shè)備名稱，物料組成、流量?？偢摺⒐芸谖恢?、板間距、管口方位、管口表、技術(shù)特性表。塔板分塊、孔的排列、降液管的尺寸；第19頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第20頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2.目錄3.符號(hào)表4.精餾方案的選擇5.工藝計(jì)算6.精餾塔的工藝尺寸設(shè)計(jì)7.參考文獻(xiàn)8.結(jié)束語(yǔ)：評(píng)價(jià)、感受正文每項(xiàng)單獨(dú)一頁(yè)每項(xiàng)單獨(dú)一頁(yè)第22頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)

A噸乙醇板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)。二、已知條件：1．原料組成：含B%（質(zhì)量）的粗乙醇溶液，其余為水。2．產(chǎn)品要求：含量≥93.5%（質(zhì)量）的乙醇。3．塔底殘液要求：含乙醇≤0.1%（質(zhì)量）。4．加熱劑：經(jīng)壓力調(diào)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(jìn)料狀況：第23頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、確定設(shè)計(jì)方案(精餾裝置流程設(shè)計(jì)與論證)。2、板式塔的工藝計(jì)算：(1).確定塔頂，塔底產(chǎn)品的質(zhì)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(shí)際板層數(shù)，實(shí)際加料板位置；(6).全塔熱平衡，計(jì)算塔頂冷凝，冷卻器熱負(fù)荷及冷卻水消耗量；塔底再沸器熱負(fù)荷及加熱蒸汽消耗量；第24頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、板式塔主要工藝尺寸的確定：(1)、確定塔高、塔徑；(2)、塔板設(shè)計(jì)，計(jì)算塔板各主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)的校核計(jì)算；塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；并畫(huà)出塔的操作性能圖；（3）繪出物料流程圖、塔板結(jié)構(gòu)圖、塔體工藝圖(4)、給出各接口尺寸；(5)、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪圖。第25頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面格式年產(chǎn)

噸乙醇板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

單位×××××設(shè)計(jì)者××××號(hào)指導(dǎo)教師

×××

日期×××第26頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要參考資料1.《化學(xué)工程手冊(cè)》——物性數(shù)據(jù)2.《化工制圖》——制圖標(biāo)準(zhǔn)3.《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》——設(shè)計(jì)過(guò)程4.《化工原理（上，下冊(cè)）》5.《化工原理實(shí)驗(yàn)》6.《材料與零部件》—