化工課程設(shè)計

1以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計隊伍名稱：團隊成員：指導(dǎo)老師：工作單位：3工藝?yán)L圖1工藝闡述2.1衡算表2.2塔板數(shù)的確定2.4計算檢驗?zāi)夸?.3塔板的布置團隊介紹計算、畫圖、編輯文檔操作條件1.1設(shè)計任務(wù)1.2設(shè)計方案工藝選擇、流程說明3.1平面圖3.2立面圖3.3蒸餾塔裝配圖2工藝計算1.工藝闡述Processdescription1.1設(shè)計任務(wù)及操作條件任務(wù)要求：以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格：滿足脫水工段要求操作壓力：塔頂壓強為常壓進料溫度：泡點溫度進料狀況：泡點進料加熱方式：間接蒸汽加熱生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)15萬噸產(chǎn)品來源：發(fā)酵工段的發(fā)酵成熟醪操作條件設(shè)計任務(wù)1.2設(shè)計方案1.2.1解讀任務(wù)書任務(wù)要求：以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格：滿足脫水工段要求生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)15噸產(chǎn)品來源：發(fā)酵工段的發(fā)酵成熟醪設(shè)計任務(wù)加熱方式：間接蒸汽加熱釜液乙醇質(zhì)量濃度為0.5%年工作：330天×24小時塔設(shè)備選型：F1型浮閥塔查閱資料后成熟發(fā)酵醪乙醇質(zhì)量濃度為9%蒸餾工段得到乙醇質(zhì)量濃度為95%F-1型浮閥圖1--浮閥；2--門件；3--閥孔；4--起始定距片5--閥腿；6--最小開度；7--最大開度

優(yōu)點分離效率較高結(jié)構(gòu)簡單處理量大，操作彈性大1.2.2F1型浮閥塔

操作簡便設(shè)備簡單生產(chǎn)費用較低單塔式蒸餾

塔身高度降低

成品質(zhì)量較好

兩塔相互影響大雙塔式蒸餾

粗餾塔、分餾塔精餾塔

乙醇質(zhì)量高操作復(fù)雜，費用高三塔式蒸餾乙醇蒸餾工藝1.2.3工藝選擇2.工藝計算

Processcalculation1.2.4工藝流程2.1衡算表2.1.1物料衡算表輸入輸出項目kmolkg項目kmolkg進料991.6118900.09餾出液39.531689.12釜殘液952.0817210.97總計991.6118900.09991.6118900.09基準(zhǔn)1h2.1.1能量衡算表輸入輸出項目kJ項目kJ進料1578123.50餾出液0加熱蒸汽10488520.54釜殘液1548081.82冷卻水9994136.19熱損失524426.027總計12066644.0412066644.04基準(zhǔn)1h2.2塔板數(shù)的確定求取方法:

階梯法理論板數(shù):28塊

塔板效率:0.408

實際板數(shù):

66塊精餾段實際板數(shù)：24÷0.408=58.82≈59塊

提餾段實際板數(shù)：66-59=7塊2.3.2塔板主要工藝尺寸項目數(shù)據(jù)塔徑1200

mm板間距450

mm堰長876

mm堰高30.7

mm邊沿區(qū)寬度50

mm安定區(qū)寬度70

mm開孔區(qū)面積0.683

m2閥孔直徑39

mm閥孔數(shù)目147孔中心距70.2mm開孔率15.5%降液管底隙高度25

mm塔板分塊塔徑800<D≤1200，故分成3塊排列方式等邊三角形排布浮閥數(shù)目147個(孔的數(shù)目為160個)1.8×39=70.2mm篩孔距離2.3.1塔板布置圖2.3塔板的布置2.4計算檢驗2.4.1流體力學(xué)驗算塔板壓降868.00Pa符合要求液沫夾帶0.048(kg液/kg汽)<0.1(kg液/kg汽)符合要求漏液穩(wěn)定系數(shù)K=1.65>1.5無明顯漏液液泛Hd=0.156m≤φ(HT+Hw)=0.288m不會發(fā)生液泛現(xiàn)象2.4.2塔板負荷性能圖液下相限負線荷液泛線液沫夾帶上限線液上相限負線荷操作線水平氣相負荷線操作點VS,m3/sLS,m3/s2.4.3浮閥塔設(shè)計計算結(jié)果序號項目數(shù)值1平均溫度tm，℃92.252平均壓力Pm，kPa116.373氣相流量VS,m3/s2.004液相流量LS,m3/s0.00435實際塔板數(shù)666有效段高度Z，m347塔徑，m1.28板間距，m0.459溢流形式單溢流10降液管形式弓形11堰長，m0.87612堰高，m0.030713板上液高度，m0.0514堰上液高度，m0.019315降液管底隙高度，m0.02516安定區(qū)寬度，m0.0717邊沿區(qū)寬度，m0.0518開孔區(qū)面積，m20.68319閥孔直徑，m0.03920閥孔數(shù)目14721孔中心距，m0.07022開孔率，%15.523空塔氣速，1.7924閥孔氣速，11.3925穩(wěn)定系數(shù)1.6526每層塔板壓降，Pa86827負荷上限液泛控制28負荷下限漏液控制29液沫夾帶ev(kg液/kg氣)0.04830氣相負荷上限(m3·s-1)3.720131氣相負荷下限(m3·s-1)0.911932操作彈性4.083.工藝?yán)L圖

Processdrawing3.1平面圖儲存罐、再沸器蒸餾塔預(yù)熱器、冷卻器冷凝器原液泵、回流泵水泵3.2立面圖原料罐再沸器蒸餾塔頂液儲槽釜液儲槽3.3蒸餾塔裝配圖體會和啟發(fā)