算传热面积和选取操作指标时,也应考虑到生产上的可能波动。
再其次,要考虑必需装置的仪表如温度计压强计,流量计等及其装置的位置,以便能通过这些仪表来观测生产过程是否正常,从而帮助找出不正常的原因,以便采取相应措施。
滨州学院课程设计说明书满足经济上的要求要节省热能和电能的消耗,减少设备及基建费用。
如前所述在蒸馏过程中如能适当地利用塔顶塔底的废热,就能节约很多生蒸汽和冷却水,也能减少电能消耗。
又如冷却水出口温度的筛板的主要结果汇总于表表筛板塔设计计算结果项目精馏段数值提馏段数值平均温度平均压力气相流量液相流量塔的有效高度实际塔板数塔径板间距溢流形式单溢流单溢流降液管形式弓型弓型堰长滨州学院课程设计说明书堰高板上液层高度堰上液层高度降液管底隙高度安定区宽度边缘区宽度开孔区面积筛孔直径筛孔数水作冷却剂,是最经济的。
水的入口温度由气温决定,出口温度由设计者确定。
冷却水出口温度取得高些,冷却剂的消耗可以减少,但同时温度差较小,传热面积将增加。
冷却水出口温度的选择由当地水资源确定,但般不宜超,以便克服蒸汽喷出小孔的阻力及釜中液柱静压力。
对于乙醇水溶液,般采用表压。
冷却剂与出口温度冷却剂的选择由塔顶蒸汽温度决定。
如果塔顶蒸汽温度低,可选用冷冻盐水或深井水作冷却剂。
如果能用常温系如酒精与水的二元混合液,当残液的浓度稀薄时,溶液的相对挥发度很大,容易分离,故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热是合适的。
值得提及的是,采用直接蒸汽加热时,加热蒸汽的压力要高于釜中的压力。
这样,可节省些操作费用和设备费用。
然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断通入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下,塔底残液中易挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍有增加。
但对有些物水,而且在浓度稀薄时溶液的相对挥发度较大如酒精与水的混合液,便可采用直接蒸汽加热。
直接蒸汽加热的优点是可以利用压力较低滨州学院课程设计说明书的蒸汽加热在釜内只须安装鼓泡管,不须安置庞大的传热面控制,不致受季节气温的影响。
此外,在泡点进料时,精馏段与提馏段的塔径相同,为设计和制造上提供了方便。
加热方式蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
有时也可采用直接蒸汽加热。
若塔底产物近于纯,从而减少蒸馏的能量消耗。
进料状态进料状态与塔板数塔径回流量及塔的热负荷都有密切的联系。
在实际的生产中进料状态有多种,但般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这主要是由于此时塔的操作比较容易求时,般是在稍高于大气压下操作。
但在塔径相同的情况下,适当地提高操作压力可以提高塔的处理能力。
有时应用加压蒸馏的原因,则在于提高平衡温度后,便于利用蒸汽冷凝时的热量,或可用较低品位的冷却剂使蒸汽冷凝理性进行考虑。
例如,采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料,但压力降低将导致塔径增加,同时还需要使用抽真空的设备。
对于沸点低在常压下为气态的物料,则应在加压下进行蒸馏。
当物性无特殊要进料热状态塔顶蒸汽的冷凝方式等。
下面结合课程设计的需要,对些问题作些阐述。
操作压力蒸馏操作通常可在常压加压和减压下进行。
确定操作压力时,必须根据所处理物料的性质,兼顾技术上的可行性和经济上的合流比取最小回流比的倍。
塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程各种设备的结构型式和些操作指标。
例如组分的分离顺序塔设备的型式操作压力中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回的水平度要求较高,否则气液接触不匀。
操作弹性较小约。
小孔筛板容易堵塞。
滨州学院课程设计说明书第二章设计方案的确定本设计任务为乙醇水混合物。
对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。
设计单,易于加工,造价约为泡罩塔的,为浮阀塔的左右。
处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加。
塔板效率高,比泡罩塔高左右。
压降较低,每板压力比泡罩塔约低左右。
筛板塔的缺点是塔板安装角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛,因此,本章只讨论筛板塔的设计。
筛板塔也是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有结构比浮阀塔更简用的是泡罩塔年筛板塔年,其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如型板浮阀塔板多降液管筛板舌形塔板穿流式波纹塔板浮动喷射塔板及书将只介绍板式塔。
板式塔为逐级接触型气液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气液接触元件的不同,可分为泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流多孔板塔舌形塔浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用书将只介绍板式塔。
板式塔为逐级接触型气液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气液接触元件的不同,可分为泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流多孔板塔舌形塔浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔年筛板塔年,其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如型板浮阀塔板多降液管筛板舌形塔板穿流式波纹塔板浮动喷射塔板及角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛,因此,本章只讨论筛板塔的设计。
筛板塔也是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的,为浮阀塔的左右。
处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加。
塔板效率高,比泡罩塔高左右。
压降较低,每板压力比泡罩塔约低左右。
筛板塔的缺点是塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。
操作弹性较小约。
小孔筛板容易堵塞。
滨州学院课程设计说明书第二章设计方案的确定本设计任务为乙醇水混合物。
对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的倍。
塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程各种设备的结构型式和些操作指标。
例如组分的分离顺序塔设备的型式操作压力进料热状态塔顶蒸汽的冷凝方式等。
下面结合课程设计的需要,对些问题作些阐述。
操作压力蒸馏操作通常可在常压加压和减压下进行。
确定操作压力时,必须根据所处理物料的性质,兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。
例如,采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料,但压力降低将导致塔径增加,同时还需要使用抽真空的设备。
对于沸点低在常压下为气态的物料,则应在加压下进行蒸馏。
当物性无特殊要求时,般是在稍高于大气压下操作。
但在塔径相同的情况下,适当地提高操作压力可以提高塔的处理能力。
有时应用加压蒸馏的原因,则在于提高平衡温度后,便于利用蒸汽冷凝时的热量,或可用较低品位的冷却剂使蒸汽冷凝,从而减少蒸馏的能量消耗。
进料状态进料状态与塔板数塔径回流量及塔的热负荷都有密切的联系。
在实际的生产中进料状态有多种,但般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这主要是由于此时塔的操作比较容易控制,不致受季节气温的影响。
此外,在泡点进料时,精馏段与提馏段的塔径相同,为设计和制造上提供了方便。
加热方式蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
有时也可采用直接蒸汽加热。
若塔底产物近于纯水,而且在浓度稀薄时溶液的相对挥发度较大如酒精与水的混合液,便可采用直接蒸汽加热。
直接蒸汽加热的优点是可以利用压力较低滨州学院课程设计说明书的蒸汽加热在釜内只须安装鼓泡管,不须安置庞大的传热面。
这样,可节省些操作费用和设备费用。
然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断通入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下,塔底残液中易挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍有增加。
但对有些物系如酒精与水的二元混合液,当残液的浓度稀薄时,溶液的相对挥发度很大,容易分离,故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热是合适的。
值得提及的是,采用直接蒸汽加热时,加热蒸汽的压力要高于釜中的压力,以便克服蒸汽喷出小孔的阻力及釜中液柱静压力。
对于乙醇水溶液,般采用表压。
冷却剂与出口温度冷却剂的选择由塔顶蒸汽温度决定。
如果塔顶蒸汽温度低,可选用冷冻盐水或深井水作冷却剂。
如果能用常温水作冷却剂,是最经济的。
水的入口温度由气温决定,出口温度由设计者确定。
冷却水出口温度取得高些,冷却剂的消耗可以减少,但同时温度差较小,传热面积将增加。
冷却水出口温度的选择由当地水资源确定,但般不宜超过,否则溶于水中的无机盐将析出,生成水垢附着在换热器的表面而影响传热。
确定设计方案的原则确定设计方案总的原则是在可能的条件下,尽量采用科学技术上的最新成就,使生产达到技术上最先进经济上最合理的要求,符合优质高产安全低消耗的原则。
为此,必须具体考虑如下几点满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备,首先必须保证产品达到任务规定的要求,而且质量要稳定,这就要求各流体流量和压头稳定,入塔料液的温度和状态稳定,从而需要采取相应的措施。
其次所定的设计方案需要有定的操作弹性,各处流量应能在定范围内进行调节,必要时传热量也可进行调整。
因此,在必要的位置上要装置调节阀门,在管路中安装备用支线。
计算传热面积和选取操作指标时,也应考虑到生产上的可能波动。
再其次,要考虑必需装置的仪表如温度计压强计,流量计等及其装置的位置,以便能通过这些仪表来观测生产过程是否正常,从而帮助找出不正常的原因,以便采取相应措施。
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