1、課題名稱： 系 別：專 業(yè)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：時(shí) 間： 摘 要本次任務(wù)是要求設(shè)計(jì)能夠分離乙醇水混合液的篩板精餾塔，本設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算、核算、繪圖，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。本設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算物料衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算、輔助設(shè)備的選型、工藝流程圖的制作、主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。通過(guò)對(duì)精餾塔的各種要求，得出了精餾塔的各種設(shè)計(jì)如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件、物性參數(shù)及接管尺寸，能夠保證精餾過(guò)程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高，對(duì)于我們第一次接觸到這種設(shè)計(jì)任務(wù)，是一種很好的鍛煉。目錄摘 要2第一章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)

2、介5第二章工藝流程圖及說(shuō)明7第三章 塔板的工藝計(jì)算83.1 精餾塔全塔物料衡算83.2 乙醇和水的物性參數(shù)計(jì)算83.2.1溫度83.2.2密度93.2.3混合液體表面張力113.2.4相對(duì)揮發(fā)度123.2.5混合物的粘度123.3理論塔板和實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算12第四章 塔體的主要工藝尺寸計(jì)算154.1塔體主要尺寸確定154.1.1塔徑的初步計(jì)算154.1.1.1氣液相體積流量計(jì)算154.1.1.2精餾段塔徑計(jì)算154.1.1.3提餾段塔徑計(jì)算164.1.2溢流裝置計(jì)算174.1.2.3弓形降液管寬度和截面積184.2 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算194.2.1氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降194.2.2淹塔20精

3、餾段20提餾段214.2.3物沫夾帶21精餾段21提餾段224.2.4漏液點(diǎn)氣速224.3塔板負(fù)荷性能曲線234.3.1物沫夾帶線234.3.2液泛線234.3.3液相負(fù)荷上限244.3.4漏液線244.3.5液相負(fù)荷下限24第五章 板式塔的結(jié)構(gòu)275.1塔總高的計(jì)算275.1.1塔的頂部空間高度275.1.2塔的底部空間高度275.1.3人孔275.1.4 裙座275.1.5筒體與封頭285.2.1進(jìn)料管285.2.2回流管295.2.3塔底出料管295.2.4塔頂蒸汽出料管295.2.5塔底進(jìn)氣管305.3法蘭30第六章 附屬設(shè)備的計(jì)算326.1 熱量衡算326.2附屬設(shè)備的選型336.2

4、.1再沸器336.2.2塔頂回流冷凝器346.2.3、塔頂產(chǎn)品冷凝器346.2.4、塔底產(chǎn)品冷凝器346.2.5、原料預(yù)熱器356.2.6、蒸汽噴出器35第七章 設(shè)計(jì)評(píng)述36第一章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介在化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應(yīng)用的諸如吸收、解吸、精餾、萃取等單元操作中，氣液傳質(zhì)設(shè)備必不可少。塔設(shè)備就是使氣液成兩相通過(guò)精密接觸達(dá)到相際傳質(zhì)和傳熱目的的氣液傳質(zhì)設(shè)備之一。精餾的基本原理是根據(jù)各液體在混合液中的揮發(fā)度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高純度分離。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于物系的分離、提純、制備等領(lǐng)域，并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔，而板式塔的塔板

5、類型主要有泡罩塔板、浮閥塔板、篩板塔板、舌形塔板、網(wǎng)孔塔板、垂直塔板等等,本次課程設(shè)計(jì)是篩板塔。精餾過(guò)程與其他蒸餾過(guò)程最大的區(qū)別，是在塔兩端同時(shí)提供純度較高的液相和氣相回流，為精餾過(guò)程提供了傳質(zhì)的必要條件。提供高純度的回流，使在相同理論板的條件下，為精餾實(shí)現(xiàn)高純度的分離時(shí)，始終能保證一定的傳質(zhì)推動(dòng)力。所以，只要理論板足夠多，回流足夠大時(shí)，在塔頂可能得到高純度的輕組分產(chǎn)品，而在塔底獲得高純度的重組分產(chǎn)品。精餾廣泛應(yīng)用于石油,化工,輕工等工業(yè)生產(chǎn)中,是液體混合物分離中首選分離方法本次課程設(shè)計(jì)是分離乙醇水二元物系，在此我選用連續(xù)精餾篩板塔，篩板塔在十九世紀(jì)初已應(yīng)用與工業(yè)裝置上，但由于對(duì)篩板的流體力學(xué)

6、研究很少，被認(rèn)為操作不易掌握，沒(méi)有被廣泛采用。五十年代來(lái)，由于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)篩板塔作了較充分的研究并且經(jīng)過(guò)了大量的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，形成了較完善的設(shè)計(jì)方法。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大于10.5%，板效率提高產(chǎn)量15%左右；而壓降可降低30%左右；篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，消耗金屬少，塔板的造價(jià)可減少40%左右；安裝容易，也便于清理檢修；另外還具有操作彈性??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單抗堵。 本次設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算、核算、繪圖，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。精餾設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算物料衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算、輔助設(shè)備的選型、工藝流程

7、圖的制作、主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。通過(guò)對(duì)精餾塔的運(yùn)算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計(jì)如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件、物性參數(shù)及接管尺寸是合理的，以保證精餾過(guò)程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。工科大學(xué)生應(yīng)具有較高的綜合能力，解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，課程設(shè)計(jì)是一次讓我們接觸實(shí)際生產(chǎn)的良好機(jī)會(huì)，我們應(yīng)充分利用這樣的時(shí)機(jī)認(rèn)真去對(duì)待每一項(xiàng)任務(wù)，為將來(lái)打下一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)。而先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、科學(xué)的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品是我們所應(yīng)堅(jiān)持的設(shè)計(jì)方向和追求的目標(biāo)。由于這是第一次課程設(shè)計(jì)，水平有限，難免有遺漏謬誤之處，懇切希望老師指出，以便訂正。第二章工藝流程圖及說(shuō)明首先，乙醇和水的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定

8、的時(shí)間之后，通過(guò)泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn)，混合物中既有氣相混合物，又有液相混合物，這時(shí)候原料混合物就分開(kāi)了，氣相混合物在精餾塔中上升，而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入乙醇的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過(guò)程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說(shuō)的過(guò)程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。

9、最終，完成乙醇與水的分離。 冷凝器塔頂產(chǎn)品冷卻器乙醇儲(chǔ)罐乙醇 回流原料原料罐原料預(yù)熱器精餾塔 回流 再沸器 塔底產(chǎn)品冷卻器水的儲(chǔ)罐水第三章 塔板的工藝計(jì)算3.1 精餾塔全塔物料衡算F:進(jìn)料量(kmol/s) XF:原料組成D:塔頂產(chǎn)品流量(kmol/s)XD:塔頂組成W:塔底殘液流量(kmol/s)XW:塔底組成XF= +8018 =0.XD= +1018 =0.Xw= +9218 =0.總物料衡算 F=D+W易揮發(fā)組分物料衡算 F XF=D XD+W XW日生產(chǎn)能力（處理）聯(lián)立以上三式得F=0.1506kmol/sD=0.0110kmol/sW=0.1390kmol/s3.2 乙醇和水的物性

10、參數(shù)計(jì)算3.2.1溫度 常壓下乙醇水氣液平衡組成與溫度的關(guān)系溫度T液相中乙醇的摩爾分率%氣相中乙醇的摩爾分率%1000.000.0095.50.01900.170089.00.07210.389186.70.09660.437585.30.12380.470484.10.16610.508982.70.23370.544582.30.26080.558081.60.32730.582680.70.39650.612279.80.50790.0656479.70.51980.659979.30.57320.684178.740.67630.738578.410.74720.781578.150.

11、89430.8943利用表中數(shù)據(jù)由內(nèi)差可求得tF tD tW tF :（9.66-8.90）+ 89.0 =88.29 tD:（89.43-77.43）+ 78.41 =78.21 tW:（72.1-3.29） + 95.5 =90.70 精餾段平均溫度:=83.25 提留段平均溫度:=88.4953.2.2密度已知:混合液密度: 混合氣密度:塔頂溫度: tD=78.21氣相組成yD: yD=80.750%進(jìn)料溫度: tF=88.29氣相組成yF: yF=42.256%塔底組成: tW=90.70氣相組成yw: yw=0.2273 %(1)精餾段液相組成x1:氣相組成y1:所以 (2)提餾段液

12、相組成x2:氣相組成y2:所以由不同溫度下乙醇和水的密度,內(nèi)差法求tF tD tW下的乙醇和水的密度溫度T,708090100110,KG/M3754.2742.3730.1717.4704.3,KG/M3977.8971.8965.3958.4951.6tF=88.29 tD=78.21 tW=97.70 所以 3.2.3混合液體表面張力 由內(nèi)差法求得在tF tD tW下的乙醇和水的表面張力乙醇表面張力：溫度，2030405060708090100110，m N/m22.321.220.419.818.81817.1516.215.214.4水表面張力溫度，020406080100，m N/

13、m75.6472.7569.6066.2462.6758.91乙醇表面張力 CF=16.36mN/m CD=17.30mN/m CW=16.13mN/m 水表面張力 wF=59.55mN/m wD=62.99mN/m wW=58.65mN/m塔頂表面張力 D=23.90mN/m原料表面張力 F=53.91mN/m塔底表面張力 w=56.55mN/m(1)精餾段的平均表面張力 1=(23.90+53.91)/2=38.905mN/m(2)提餾段的平均表面張力：2=（56.55+53.91）/2=55.23mN/m3.2.4相對(duì)揮發(fā)度由 xF=8.9% yF=58.41% 得由 xD=77.88%

14、 yD=80.75% 得由 xW=3.29% yw=22.73% 得(1)精餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度提餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度3.2.5混合物的粘度 =83.25 查表，得水=0.34155mpas, 醇=0.3969mpas =88.495 查表，得水=0.32205mpas, 醇=0.42837mpas精餾段粘度：1=醇x1+水(1-x1)=0.39690.2631+0.34(1-0.2631)=0.35611 mpas提餾段粘度: 2=醇x2+水(1-x2)=0.39690.05411+0.309(1-0.05411)=0.32780 mpas3.3理論塔板和實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算回流比的確定：繪出乙

15、醇水的氣液平衡組成，即t-X-Y曲線圖， 由上圖知，點(diǎn)a與縱軸的截距為0.41，即為 XDRmin+1 值XD=0.7788,最小回流比Rmin=0.8995操作回流比R=1.5Rmin=1.349理論塔板數(shù)的確定：圖解法求解： YC = XD R+1 =0.331,易做得提餾段、精餾段和q線的操作線，作圖如下：由圖知，理論塔板數(shù): 精餾段需NT1 = 10塊，提餾段需NT2 = 3-1=2塊。實(shí)際塔板數(shù)確定：由奧康奈爾公式全塔所需實(shí)際塔板數(shù)：塊精餾段實(shí)際板數(shù)：提餾段實(shí)際板數(shù)：進(jìn)料板位置第22塊板。第四章 塔體的主要工藝尺寸計(jì)算4.1塔體主要尺寸確定4.1.1塔徑的初步計(jì)算4.1.1.1氣液相

16、體積流量計(jì)算（1）精餾段 質(zhì)量流量： 體積流量：（2）提餾段 質(zhì)量流量： 體積流量： 4.1.1.2精餾段塔徑計(jì)算 由u=(安全系數(shù))Umax,安全系數(shù)=0.60.8，Umax= 橫坐標(biāo)數(shù)值： 取板間距：Ht=0.45m , hL=0.06m .則Ht- hL=0.54m查下圖可知C20=0.089 ,取安全系數(shù)為0.7 ，則空塔氣速按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為=0.9m塔截面積為實(shí)際空塔氣速為4.1.1.3提餾段塔徑計(jì)算 橫坐標(biāo)數(shù)值： 取板間距：Ht=0.45m , hL=0.06m .則Ht- hL=0.39m 查圖可知C20=0.08 , 取安全系數(shù)為0.7 ，則空塔氣速 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為=0.

17、9m塔截面積為實(shí)際空塔氣速為綜上：塔徑D=0.9m，選擇單流型塔板，截面積精餾段有效高度提餾段有效高度全塔的有效高度Z=9.0+1.35=10.35m4.1.2溢流裝置計(jì)算4.1.2.1堰長(zhǎng) 對(duì)單流型，一般 取=0.72D=0.648m4.1.2.2溢流堰高度（出口堰高） 選擇平直堰 堰上層高度 又 查下圖得E=1.03 塔板上清液層高度 在此取精餾段 提餾段 4.1.2.3弓形降液管寬度和截面積由查得， 溢流中間降液管寬度則驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間 精餾段： 提餾段：停留時(shí)間5s，故降液管可使用4.1.2.4溢流堰寬度 4.1.3塔板設(shè)計(jì)4.1.3.1塔板分布 本設(shè)計(jì)塔徑D=0.9m 采用分塊式

18、塔板4.1.3.2 浮閥的選型：F1Q-4B型閥片厚度1.5mm，閥重24.6g，塔板厚4mm.4.1.3.3浮閥數(shù)目與排列 (1)精餾段 取閥孔動(dòng)能因子F0=12. 則孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為浮閥排列方式采用順排方式，t/d0應(yīng)盡可能在34的范圍內(nèi)，在此取同一個(gè)橫排的孔心距t=0.120m（） 塔板開(kāi)孔率 (2)提餾段 取閥孔動(dòng)能因子F0=12. 則孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為 塔板開(kāi)孔率4.2 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算4.2.1氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降氣體通過(guò)塔板時(shí)，需克服塔板本身的干板阻力、板上充氣液層的阻力及液體表面張力造成的阻力，這些阻力即形成了塔板的壓降。氣體通過(guò)塔板的壓降Pp可由 和計(jì)算

19、式中 hc與氣體通過(guò)塔板的干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱； hl與氣體通過(guò)板上液層的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱； h與克服液體表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱。 精餾段(1)干板阻力 因u01u0c1 故(2)板上充氣液層阻力取 則(3)液體表面張力所造成的阻力=0.047+0.025+0.00049=0.0725m單板的壓力降： 精餾段平均壓強(qiáng)：提餾段（1）干板阻力 因u02u0c2 故（2）板上充氣液層阻力取 則（3）液體表面張力所造成的阻力=0.042+0.025+0.00062=0.0676m單板的壓力降提餾段平均壓強(qiáng)：4.2.2淹塔為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液高度

20、，即精餾段(1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?2)液體通過(guò)液體降液管的壓頭損失 (3) 則取，已選定 則可見(jiàn)所以符合防止淹塔的要求。 提餾段(1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?2)液體通過(guò)液體降液管的壓頭損失 板上液層高度 則取，已選定 則可見(jiàn)所以符合防止淹塔的要求?？梢?jiàn)所以符合防止淹塔的要求。4.2.3物沫夾帶精餾段 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度：板上液流面積：取物性系數(shù)，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖泛點(diǎn)率為了避免過(guò)量物沫夾帶，一般的大塔應(yīng)控制泛點(diǎn)率在，由以上計(jì)算可知，物沫夾帶能夠滿足的要求。 提餾段 取物性系數(shù)，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖泛點(diǎn)率為了避免過(guò)量物沫夾帶，一般的大塔應(yīng)控制泛點(diǎn)率在，由以上計(jì)算可知，物沫

21、夾帶能夠滿足的要求。 4.2.4漏液點(diǎn)氣速當(dāng)氣相負(fù)荷減小或踏板上開(kāi)孔率增大，通過(guò)篩孔或閥孔的氣速不足以克服液層阻力時(shí)，部分液體會(huì)從篩孔或閥孔中直接落下，該現(xiàn)象稱為漏液。漏液導(dǎo)致辦效率下降，嚴(yán)重時(shí)將使塔板上不能積液而無(wú)法操作。漏液氣速指的是漏夜現(xiàn)象明顯影響辦效率時(shí)的氣速。當(dāng)閥孔的動(dòng)能因子F0低于5時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液，故漏液點(diǎn)的空速可取F0=5的相應(yīng)孔流氣速：精餾段： ，故不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液。提餾段： ，故不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液。4.3塔板負(fù)荷性能曲線4.3.1物沫夾帶線 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線，按泛點(diǎn)率80%計(jì)算： 精餾段 0.8= 整理得： 即 由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩

22、個(gè)值算出 提餾段 0.8= 整理得： 即在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值算出 精餾段Ls (m3/s)0.00050.0006Vs (m3/s)1.3021.299提餾段Ls (m3/s)0.0010.002Vs (m3/s)1.5631.5314.3.2液泛線 精餾段 整理得： 提餾段 整理得：在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè)值，算出相應(yīng)得值： 精餾段Ls1 (m3/s)0.00010.00020.00040.0006Vs1 (m3/s)1.9411.9321.9181.906提餾段Ls2 (m3/s)0.00010.0010.0020.003Vs2 (m3/s)2.5852.6502.6922.7214.3.

23、3液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于35s 液體降液管內(nèi)停留時(shí)間 以作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則4.3.4漏液線 對(duì)于F1型重閥，依作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則(1) 精餾段 (2)提留段4.3.5液相負(fù)荷下限 取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線。 取E=1.0 3 則由以上15作出塔板負(fù)荷性能圖由上圖可知：精餾段：氣相最大負(fù)荷氣相最小負(fù)荷提餾段：氣相最大負(fù)荷氣相最小負(fù)荷第五章 板式塔的結(jié)構(gòu)5.1塔總高的計(jì)算5.1.1塔的頂部空間高度 塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，塔頂部空間高度為1200

24、mm。 5.1.2塔的底部空間高度 塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時(shí)間取20min。釜液上方的氣液分離空間高度取1.5m。5.1.3人孔人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的唯一通道，人孔的設(shè)置應(yīng)便于進(jìn)入任何一層塔板，由于設(shè)置人孔處塔間距離大，且人孔設(shè)備過(guò)多會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難于達(dá)到要求，一般每隔68塊塔板才設(shè)一個(gè)人孔，需經(jīng)常清洗時(shí)每隔34塊塔板才設(shè)一個(gè)人孔.本塔中共25塊板，需設(shè)置3個(gè)人孔，每個(gè)孔直徑為400mm，人孔伸入塔內(nèi)部應(yīng)與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓，人孔法蘭的密封面形及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同，本設(shè)計(jì)也是如此，取人孔所在板增至800mm。

25、5.1.4 裙座裙座高度應(yīng)考慮的問(wèn)題包括：1.底部接管的高度和出入孔的位置2.塔底抽出泵的灌泵液位3.塔底再沸器熱虹吸循環(huán)或強(qiáng)制循環(huán)的要求4.檢修方便5.減壓塔底液封要求6. 支撐應(yīng)力要求設(shè)計(jì)時(shí)一般取裙座高度為1.5-2m，本塔為常壓操作，取裙座2m.進(jìn)料所在板的板間距由450mm增至550mm或600mm。5.1.5筒體與封頭5.1.5.1筒體 由D=0.9m 選鋼板材料為：GB 3274 則，100%探傷， 取壁厚為3mm5.1.5.2封頭 封頭分為橢圓形封頭、碟形封頭等幾種，本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，由公稱直徑D=2600mm ，取壁厚為3mm得曲面高度，直邊高度。塔總高：5.2接管5.

26、2.1進(jìn)料管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T型進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。管徑計(jì)算如下 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取經(jīng)計(jì)算，實(shí)際流速u=0.401m2/s5.2.2回流管采用直流回流管 取 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取5.2.3塔底出料管取 直管出料查標(biāo)準(zhǔn)系列選取5.2.4塔頂蒸汽出料管直管出氣 取出口氣速 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取5.2.5塔底進(jìn)氣管 采用直管 取氣速 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取5.3法蘭公稱直徑/mm法蘭外徑/mm螺栓孔中心圓直徑/mm螺栓孔直徑/mm螺栓孔數(shù)/mm螺紋/mm法蘭厚度/mm法蘭內(nèi)徑/mm法蘭重量/kg進(jìn)料管100210170184M16181103.41塔頂蒸汽管107550114M10

27、12150.36塔底出料管107550114M1012150.36塔底進(jìn)氣管80190150184M1618912.94回流管5057140144M1216591.51 由于常壓操作，所以法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭、平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。進(jìn)料管接管法蘭、回流管接管法蘭、塔底出料管法蘭、塔釜蒸汽進(jìn)氣法蘭都采用HG/20592-97鋼制管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片第六章 附屬設(shè)備的計(jì)算6.1 熱量衡算 0的塔頂氣體上升的焓HvtD溫度下，即 78.21 =30溫度下 tw溫度下，即 90.70 tD溫度下，即 78.21 0的塔頂氣體上升的焓Qv 塔頂以0為基準(zhǔn)溫度由78.21到30的

28、熱量變化溫度由99.70到30的熱量變化回流液的焓HR塔頂餾出液的焓HD 因餾出口與回流液口組成一樣，所以冷凝器消耗的熱量QC進(jìn)料口的熱量QFt溫度下，即 88.29 =25溫度下 塔釜?dú)堃旱撵蔘W6.2附屬設(shè)備的選型6.2.1再沸器塔釜熱損失為10%, 則設(shè)再沸器損失能量Q損=0.1QB加熱器實(shí)際熱負(fù)荷再沸器的選型：選用飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取K=2926J/(m2.h.oC) 料液溫度： 水蒸氣： 加熱水蒸氣的汽化熱：r=2259.5 kJ/kmol水蒸氣的用量m水= QB/ r=查表得水蒸氣溫度為t=120取k=650（w/m2k）則再沸器的傳熱面為:由 其中Cp=4.187Kj/(k

29、g.h)得A=147 m2 選取型號(hào)為：G.CH800-6-706.2.2塔頂回流冷凝器有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為5001500)本設(shè)計(jì)取K=700)=2926)出料液溫度：冷卻水溫度： 逆流操作：t1=58.21 t2=43.21 選用設(shè)備型號(hào)：G500I-16-406.2.3、塔頂產(chǎn)品冷凝器出料液溫度：冷卻水溫度： 逆流操作：t1=43.21 t2=10 選用列管式換熱器。6.2.4、塔底產(chǎn)品冷凝器出料液溫度：冷卻水溫度： 逆流操作：t1=64.91 t2=10 選用列管式換熱器。6.2.5、原料預(yù)熱器原料液由25加熱到88.29，假設(shè)加熱蒸汽進(jìn)口溫度為130，出口溫

30、度為60，逆流冷凝，取傳熱系數(shù)取K=700)=2926)加熱蒸汽溫度： 原料液溫度：逆流操作：t1=35 t2=45.03 選用U型管換熱器。6.2.6、蒸汽噴出器蒸汽噴出器可用蒸汽噴射式泵。第七章 設(shè)計(jì)評(píng)述課程設(shè)計(jì)是對(duì)以往學(xué)過(guò)的知識(shí)加以檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是 這次精餾塔設(shè)計(jì)更加深入了對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書本，并鍛煉了我的邏輯思維能力。此次設(shè)計(jì)學(xué)到的真的很多。設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。通過(guò)自學(xué)及老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，不僅鞏固了所學(xué)的化工原理知識(shí),更極大地拓寬了我的知識(shí)面，讓

31、我更加認(rèn)識(shí)到實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程和理論的聯(lián)系和差別，這對(duì)將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作無(wú)疑將起到重要的作用。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，知道了查取數(shù)據(jù)及取合適數(shù)據(jù)的重要性，在選取設(shè)備時(shí)都是需要不斷地核算，核算是否符合生產(chǎn)要求及其安全要求，才能選出適合的設(shè)備。在計(jì)算過(guò)程中需及其的認(rèn)真，某個(gè)地方錯(cuò)了可能就得全部重來(lái)算一遍。當(dāng)然在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)分析、思考是很關(guān)鍵的，如何計(jì)算，選用何種計(jì)算公式都得通過(guò)認(rèn)真思考。本次設(shè)計(jì)心得有以下幾點(diǎn)：盡可能保證數(shù)據(jù)的來(lái)源具有一定的可靠性；各公式計(jì)算時(shí)單位的要求及加和時(shí)單位的一致性；需計(jì)算數(shù)據(jù)多、計(jì)算的繁瑣都需要有一定的耐心和細(xì)心；計(jì)算的公式特別多，各符號(hào)代表的意義及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一定要清晰準(zhǔn)確。精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表項(xiàng) 目符 號(hào)單 位計(jì) 算 數(shù) 據(jù)精餾段提餾段各段平均壓強(qiáng)109.483（絕壓）113