【毕业设计】分离乙醇-水溷合溶液的浮阀精馏塔设计 ㊣ 精品文档 值得下载

程组，代入求得，，塔底表面张力联立方程组，代入求得，，精馏段的平均表面张力为提馏段的平均表面张力为混合物的粘度，查表得，水醇，查表得，醇水精馏段粘度水醇提馏段粘度水醇相对挥发度由，，得由，，得由，，得精馏段的平均相对挥发度提馏段的平均相对挥发度气液相体积流量计算根据图查图计算，或由解析法计算求得取精馏段已知，，则质量流量体积流量提馏段因本设计为饱和液体进料。

所以。

已知，，则质量流量体积流量理论塔板的确定理论板指离开此板的气液两相平衡，而且塔板上液相组成均匀。

理论板的计算方法可采用逐板计算法图解法，在本次实验设计中采用图解法。

根据下乙醇水的气液平衡组成可绘出平衡曲线，即曲线图。

泡点进料，所以，即为直线。

本平衡具有下去凹部分，操作线尚未落到平衡线，已与平衡线相切。

如图所以，操作回流比。

已知精馏段操作线方程提馏段操作线方程在图上作操作线，由点，起在平衡线与精馏段操作线间画阶梯，过精馏段操作线与线交点，直到阶梯与平衡线的交点小于为止，由此得到理论板块包括再沸器，加料板为第块理论板。

板效率与塔板结构操作条件物质的物理性质及流体及流体力学性质有关，它反映了实际塔板上传质过程进行的程度。

板效率可用奥康奈尔公式计算。

其中塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度塔顶与塔底平均温度下的液相粘度精馏段精块取块提馏段提块取块全塔所需实际塔板数提精加料板位置在第块塔板。

塔径的初步设计精馏段由安全系数，安全系数，，式中可由史密斯关联图查出。

横坐标数值取板间距，，则查图可知，圆整，横截面积，空塔气速提馏段横坐标数值取板间距，。

则查图可知。

圆整，横截面积，空塔气速溢流装置堰长取出口堰高本设计采用平直堰，堰上液高度按下式计算近似取精馏段提馏段方形降液管的宽度和横截面查图得，，则，验算降液管内停留时间精馏段提馏段停留时间，故降液管可使最大流量应保证降液管中停留时间不低于液体降液管内停留时间以作为液体在降液管内停留时间下限，则漏液线对于型重阀，依作为规定气体最小负荷的标准，则精馏段提馏段液负荷下限线取堰上液层高度作为液相负荷下限条件，作出液相负荷下限线，该线为与气相流量无关的竖直线。

，取则由以上作出塔板负荷性能图。

可以看出在任务规定的气液负荷下的操作点设计点处在适宜操作去内的适中位置塔板的气相负荷上限完全由物沫夹带控制，操作下限由漏液控制精馏段雾沫夹带液泛液相负荷上限漏液液相负荷下限提留段雾沫夹带液泛液相负荷上限漏液液相负荷下限按固定的液气比，由图可查出塔板的气相负荷上限，气相负荷下限。

所以精馏段操作弹性提馏段操作弹性浮阀塔工艺设计计算结果项目符号单位计算数据备注精馏段提馏段塔径板间距塔板类型单溢流弓形降液管分块式塔板空塔气速堰长堰高板上液层高度降液管底隙高浮阀数等腰三角形叉排阀孔气速浮阀动能因子临界阀孔气速孔心距同横排孔心距排间距相邻横排中心距离单板压降降液管内清液层高度气相负荷上限气相负荷下限物沫夹带控制操作弹性漏液控制塔附件的时间设计接管进料管进料管的结构类型很多，有直管进料管弯管进料管型进料管。

本设计采用直管进料管。

管径计算如下取，查标准系列选取回流管采用直管回流管，取查表取塔底出料管取，直管出料，查表取塔顶蒸气出料管直管出气，取出口气速，则查表取塔底进气管采用直管，取气速，则查表取法兰由于常压操作，所有法兰均采用标准法兰，平焊法兰，由不同的公称直径，选用相应法兰。

进料管接管法兰回流管接管法兰塔底出料管法兰塔顶出料管法兰塔釜蒸气进气法兰筒体与封头筒体壁厚选，所用材质为。

封头封头分为椭圆形封头蝶形封头等几种，本设计采用椭圆形封头，由公称直径，查得曲面高度，直边高度，内表面积封，容积封。

选用封头，。

除沫器在空塔气速较大，塔顶带液现象严重，以及工艺过程中不许出塔气速夹带雾滴的情况下，设置除沫器，以减少液体夹带损失，确保气体纯度，保证后续设备的正常操作。

本设计采用丝网除沫器，其具有比表面积大质量轻空隙大及使用方便等优点。

设计气速选取系数除沫器直径选取不锈钢除沫器类型标准型规格材料不锈钢丝网丝网尺寸圆丝。

裙座塔底常用裙座支撑，裙座的结构性能好，连接出产生的局部阻力小，所以它是塔设备的主要支座形式，为了制作方便，般采用圆筒形。

由于裙座内径，故裙座壁厚取。

基础环内径基础环外径圆整基础环厚度，考虑到腐蚀余量取考虑到再沸器，裙座高度取，地角螺栓直径取。

吊柱对于较高的室外无框架的整体塔，在塔顶设置吊柱，对于补充和更换填料安装和拆卸内件，既经济又方便，般取以上的塔物设吊柱，本设计中塔高度大，因此设吊柱。

因设计塔径，可选用吊柱。

。

材料为。

人孔人孔是安装或检修人员进出塔的唯通道，人孔的设置应便于进入任何层塔板，由于设置人孔处塔间距离大，且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求，般每隔块塔板才设个人孔，本塔中共块板，需设置个人孔，每个孔直径为，在设置人孔处，板间距为，裙座上应开个人孔，直径为，人孔伸入塔内部应与塔内壁修平，其边缘需倒棱和磨圆，人孔法兰的密封面形状及垫片用材，般与塔的接管法兰相同，本设计也是如此。

塔总体高度的设计塔的顶部空间高度塔的顶部空间高度是指塔顶第层塔盘到塔顶封头的直线距离，取除沫器到第块板的距离为，塔顶部空间高度为。

塔的底部空间高度塔的底部空间高度是指塔底最末层塔盘到塔底下封头切线的距离，釜液停留时间取。

塔立体高度封裙顶附属设备设计冷凝器的选择有机物蒸气冷凝器设计选用的总体传热系数般范围为。

本设计取。

。

出料液温度。

饱和气。

饱和液冷却水温度。

。

逆流操作，传热面积根据全塔热量衡算，计算方法参见任务书和，得。

再沸器的选择选用饱和水蒸气加热，传热系数取料液温度，水蒸气温度逆流操作，换热面积根据全塔热量衡算，计算方法参见任务书和，得。

设备型号课程设计总结本设计为浮阀塔，浮阀的突出优点有生产能力大。

由于浮阀塔板具有较大的开孔率，故其生产能力比泡罩塔的大，而与筛板相近。

操作弹性大。

由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，故维持正常操作所容许的负荷波动范围比泡罩塔和筛板塔都宽。

塔板效率高。

因上升气体以水平方向吹入液层，故气液接触时间较长而雾沫夹带量较小，板效率较高。

气体压强降及液面落差较小。

因为气液流过浮阀塔板时所遇到的阻力较小，故气体的压强降及板上的液面落差都比泡罩塔板的小。

塔的造价低。

因构造简单，易于制造，浮阀塔的造价般为泡罩塔的，为筛板塔的。

缺点是使用久后，由于频繁活动而易脱落或被卡住，操作失常不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。

所以塔板和浮阀般采用不锈钢材料。

个人体会对于设计过程我们通过查阅各种文献得到数据，公式最后汇总，通过给出的任务进行计算，使我们的自学能力，汇总能力都得到了提高。

对于最后部分塔附属高度的计算还不甚了解，很不熟练，有待提高。

通过本次课程设计不仅增强了自己的自学能力更促进了对化工原理知识的进步了解，同时通过同学之间，同学和老师之间的相互交流使我的设计更加完善。

在良好的互动环境下我们大家都很努力认真，不仅是为了取得成绩，更是为了能在知识上，在能力上都有所提高。

特别使对些参考文献的使用，和对图表的查询都有了实质性的操作。

动手能力也有了显著提高，使我们大家都很高兴。

虽然我们做设计的时间较以前的学长们时间短，但我们相信我们的收获不比他们少。

当然我知道自己的设计也许还存在着这样或那样的不足，但我知道这是我努力的结果。

我感谢能有这次让我努力并增长知识的机会，缺点和不足定会尽力改正。

也真心地希望还有这样可以促进我们学习和进步的机会。

通过本次课程设计，使我对从浮阀塔设计方案到浮阀塔设计的基本过程的设计方法步骤思路有定的了解与认识。

它相当于实际浮阀塔设计工作的模拟。

在课程设计过程中，基本能按照规定的程序进行，先针对浮阀塔的特点收集调查有关资料，然后进入草案阶段，其间与指导教师进行几次方案的讨论修改再讨论，逐步了解了设计浮阀塔的基本顺序，最后定案。

设计方案确定后，又在老师指导下进行初步详细设计，并计算物料守衡，塔高等最后进行塔附件设计。

此次课程设计基本能按照设计任务书指导书技术条件的要求进行。

同学之间相互联系，讨论，整体设计基本满足使用要求，但是在设计指导过程中也发现些问题。

理论的数据计算不难，困难就在于实际选材，附件选择等实际问题。

这些方面都应在以后的学习中得以加强与改进。

以上是本次课程设计的指导过程中的心得与体会以及对课程设计完成情况的总结，希望在以后的学习当中能扬长避短，以取得更好的教学效果。

参考文献汤金