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【毕业设计】乙醇与水连续精馏塔的设计1 【毕业设计】乙醇与水连续精馏塔的设计1

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1、换热器费用已知传热材料单价为万元换热器总费用为万冷凝器折旧费元冷却水用量以及费用计算冷却水费用,已知冷却水价格为元每立方米小时元万元元小时元小时再沸器计算再沸器热量衡算根据联立两式得,再查表查得不同温度下的乙醇和水的比热容分别计算再费器热费用计算再费器热费用包括热损失在内按计算小时元再沸器传热面积计算因为采用蒸汽加热且冷凝液在同温度下流出,同样釜液温度也是不变的体系所以传热推动力就是两者温度之差已知下水蒸汽的温度为釜液温度为传热推动力选取传热系数传热面积同样传热材料单价为万元再沸器换热总费用为万元再沸器折旧费元小时元小时万元小时塔板费用由于塔板需要加工切。

2、端点就可以做出根据表中数据,做出相应的液液泛线液相负荷上限线液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于秒,依下式可知液体在降液管内的停留时间为以作为液体在降液管内停留时间的下限,则求出上上限液体流量常数值,在图上液相负荷上限线与气体流量无关的竖直线漏液线对于型重阀,依计算,则又知则得以作为规定气体最小负荷的标准则据些做出液体流量的无关的水平漏液线,液相负荷下限线取堰上液层高度作为液相负荷的下限条件,依的计算式计算出的下限值依此做出液相负荷下限线,该线与气相流量无关的竖直线取,则根据上述所有条件与结果做出塔板负荷性能图根据图上我们可知任务规定的气,液相负荷下的操作点设计点处在操作区内的适宜位置塔板的气相负荷由雾夹带控制,操作下限由漏液控制按照固定的。

3、者相塔设备北京化学工业出版社,王明辉化工单元过程课程设计北京化学工业出版社,夏清陈常贵化工原理上册天津天津大学出版社,夏清陈常贵化工原理下册天津天津大学出版社,化学工程手册编辑委员会化学工程手册气液传质设备。北京化学工业出版社,刘光启马连湘化学化工物性参数手册北京化学工业出版社,贺匡国化工容器及设备简明设计手册北京化学工业出版社,目录前言精馏塔设计任务书设计计算书塔板设计设计计算结果总表课程设计评价课程设计心得参考文献前言乙醇在工业医药民用等方面,都有很广泛的应用,是很重要的种原料。在很多方面,要求乙醇有不同的纯度,有时要求纯度很高,甚至是无水乙醇,这是很有困难的,因为乙醇极具挥发性,也极具溶解性,所以,想要得到高纯度的乙醇必须通过定的方法。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度,最简单的方法就是用连续精馏的方法,因为乙醇和水的挥发度相差不。

4、选择回流比的时候采用了试差法,先计算出几种回流比下的总花费,然后再确定最佳回流比本设计的的最佳回流比我个人认为选择的比较好,因为通过理论塔板以及塔顶冷凝水的耗费计算,我发现在我的物性参数下,理论塔板数变化走向在倍以下变化很大,在到之间变化中等在到之间理论塔板数完全相等而且在和时,冷却水用量己经很接近相差己经很近而塔板数却斗增说明再把回流比取小取小己经没有多意义了,再小的话塔板数可能会增到无法采用而且又不会比节约到哪里回流比与总耗费的关系基本如下图经过计算发现塔顶的塔径是最大的,这主要是在同样的摩尔流量下,塔顶无论气相还是液相密度都比较小乙醇比较含量高所以造成在塔顶的气液相负荷都很高换热器的传热速率取值较高,但合理因为现代科学发展有很多精细化学品能处理污垢问题所以稍稍取大点不影响实际应用结果对于塔板负荷性能图,操作线比较陡,主要是因为回流比。

5、液体平均粘度计算液相平均粘度计算用下式计算塔顶液相平均粘度计算由,查手册得由,查手册得由,查手册得其他温度下的粘度查表略总情形如下表项目粘度气相平均密度液相平均密度温度塔顶进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板塔顶精馏末板进料板塔径的计算以的塔顶为例由于其中由式,其中由图查取,图的横坐标为取板间距,板上液层高度则查图得取安全系数,则空塔气速为塔径圆整后总情形如下表项目塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板项目横塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板从。

6、液气比,由本设计附图查出塔板的气相负荷上限以及下限计算出操作弹性为操作弹性设计计算结果汇总于下表现将设计计算结果汇总于下表中,项目数值备注塔径分块式塔板凹形受液盘板间距塔板形式单溢流弓形降液管空塔气速堰长堰高板上液层高度降液管底隙高度浮阀数个等腰三角形叉排阀孔气速阀孔动能因数临界阀孔气速孔心距指同排孔心距排间距指相邻两排中心线距离单板压降液体在降液管内停留时间降液管内清液层高度泛点率气相负荷上限雾沫夹带控制气相负荷下限漏液控制操作弹性课程设计评价本设计是前人科学成果以及经验公式的前提下进行设计的,并且参考资料中有完全相同的类型的设计同计算,所以计算过程上不会出现太大的公式选择而且在反复的设计过程中,也对公式应用也有了比较大理解和进步本设计在理论塔板的确定上采用图解法,因为其简单而且明了,全塔效率采用前人经验公式,。

7、所以按塔截面积计算且已知塔板费用为元所以塔板费用每小时耗费为总元小时加上塔板费用,精馏塔目前操作费为小时元为人工操作费元小时根据上述数据比较,选取最佳方案的回流比为,塔径塔板设计溢流装置选用单溢流弓形降液管,凹形受液盘不设进口堰堰长堰高取弓形降液管宽度和面积,用图求取和,因为由由该图查得,那么依式停留时间大于秒,故降液管尺寸合格降液管底隙高度用简便公式塔板布置和浮阀数目与安排取阀动能因子计算孔速阀孔数目取边缘区宽度,破沫区宽度,用下式进行计算浮阀采用等腰三角形叉排,取同横排的孔心距则按考虑到塔的直径比较大,必须。

8、采用分块式塔板而各分块板的支撑同衔接也要占去部分面积,所以排间距采用按,以等腰三角形叉排做图,排得阀数个,按重新核算孔数和阀动能因数塔板开孔率二塔板流体力学的计算气相通过浮阀板的压强降干板阻力由于因为所以按下式进行计算板上充气层阻力醇水混合物为碳氢化合物,取充气系数进行计算由于液体表面张力所造成的影响很小,所以忽略不计因此,气流经过层塔板的压降所相当的液柱高度为则单板压降为设计合格淹塔气体通过塔层的单板压降相当于液柱高度己经算出液体通过降液管的压头损失因不设进口堰所以板上液层高度前已经选定板上液层高度为则取,己选,则可见,符合防止塔淹塔的发生雾沫夹带。

9、进料板平均摩尔质量计算根据附图可知总情形如下表回流比项目气相摩尔浓度液相摩尔浓度塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板塔顶精馏末板进料板平均密度计算气相平均密度计算液相平均密度计算液相平均密谋计算用以下公式塔顶液相平均密度计算由,查手册得精馏末板平均密度为由,查手册得塔底液相的质量分率进料板平均密度计算由,查手册得进料板液相的质量分率液体平均表面张力的计算由,查手册得精馏段平均表面张力为由,查手册得进料板液相平均表面张力计算由,查手册得。

10、表我们可以看出所有的回流比塔径圆整后都为注后两个回流比的安全系数取值为,因为修正后安全系数必小于,所以此二处选便于计算和安排精馏塔总有效高度的计算精馏段有效高度的计算精精提馏段有效高度的计算提提由于有附精馏塔有效高度为附提精总塔体造价计算塔厚材料不锈钢材料密度造塔材料单价元吨则塔造价为元总折旧费为元精提总元折旧费元小时由于经过经济计算,选回流比为时最经济所以这里只对回流比为时进行计算塔截面积实际空塔气速为七精馏塔热量衡算塔顶冷凝器计算塔顶冷凝器热负荷计算由于是泡点回流所以热流体温度不变冷凝器热负荷只是液体变为蒸汽的汽化潜热换热面积的计算热流体冷流体故选取则换热面积。

11、比较小,所以较小的液相流量变化就会引起较大的气相流量变化液泛线比较低但这是物性自身与塔径共同决定的,与塔板本身无关所以综上所述我认为本次设计算得上个成功的课程设计课程设计心得通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性,更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计,对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对精馏塔的设计,不仅让我将所学的知识应用到实际中,而且对知识也是种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下,及时的按要求完成了设计任务,通过这次课程设计,使我获得了很多重要的知识,同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。并且对以前学习化工原理的枯燥感有了新的认识参考文献夏清陈常贵化工原理上下天津大学出版社年月第版郑秋霞化工原理实验中国石化出版社贾绍义柴诚敬化工原理课程设计天津天津大学出版社,路秀林。

12、上液体流径长度板上液流面积乙醇水混合液为正常系统,可取物性系数,又由图查得泛点负荷系数分别用下两式计算式,泛点率式泛点率根据两式计算得出泛点率都在职干部以下,故可知雾沫夹带量能满足气液要求三塔板负荷性能图雾沫夹带线,依下式做出泛点率按泛点率为计算如下整理得由上式知雾沫夹带线为平行于横坐标的的直线,所以可以直接做出液泛线已知由上式确定液泛线,忽略,将各项对应的公式代入上式吞整理得下式因物系定,其中为定值而与又有如下关系,即式中阀孔数与孔径也是定值因此可将上式简化为与的关系,即依次取几个值依上式计算出相应的值,列于下表,因为此线为直线,所以确定两。

参考资料:

[1]【毕业设计】中国电视民生新闻研究___(第26页,发表于2022-06-24 20:29)

[2]【毕业设计】中国电科XX研究所发展战略研究(第45页,发表于2022-06-24 20:29)

[3]【毕业设计】中国电子政务的现状与发展对策研究(第44页,发表于2022-06-24 20:29)

[4]【毕业设计】中国电子政务的现状与发展对策研究--杨精华(第44页,发表于2022-06-24 20:29)

[5]【毕业设计】中国电子政务的现状与发展对策(第24页,发表于2022-06-24 20:29)

[6]【毕业设计】中国电子商务发展现状与对策研究(第12页,发表于2022-06-24 20:29)

[7]【毕业设计】中国电力行业税收负担及税收政策浅析(第11页,发表于2022-06-24 20:29)

[8]【毕业设计】中国电信天翼的品牌策略研究(第15页,发表于2022-06-24 20:29)

[9]【毕业设计】中国电信天翼品牌战略研究(第15页,发表于2022-06-24 20:29)

[10]【毕业设计】中国电信基于PON的光纤接入工程设计规范(第77页,发表于2022-06-24 20:29)

[11]【毕业设计】中国琵琶名曲中扫拂技巧的运用(第35页,发表于2022-06-24 20:29)

[12]【毕业设计】中国现代医院建筑设计新趋势(第20页,发表于2022-06-24 20:29)

[13]【毕业设计】中国环境状况与发展-日语(第8页,发表于2022-06-24 20:29)

[14]【毕业设计】中国消费支出影响因素的实证分析(第20页,发表于2022-06-24 20:29)

[15]【毕业设计】中国汽车行业顾客满意度提升策略研究(第30页,发表于2022-06-24 20:29)

[16]【毕业设计】中国汽车物流发展现状以及对策研究(第28页,发表于2022-06-24 20:29)

[17]【毕业设计】中国汽车物流业(第22页,发表于2022-06-24 20:29)

[18]【毕业设计】中国汽车售后服务现状论文(第17页,发表于2022-06-24 20:29)

[19]【毕业设计】中国汽车出口现状及发展趋势分析(第33页,发表于2022-06-24 20:28)

[20]【毕业设计】中国汽车企业国际化战略的影响因素研究(第25页,发表于2022-06-24 20:28)

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