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1、銀川能源學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)成績(jī) 銀川能源學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)題 目 19萬(wàn)噸/年乙醇-水板式精餾塔設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 院 系 石油化工學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班 級(jí) 1201 化學(xué)工程教研室制目 錄任 務(wù) 書(shū)- 1 -摘 要- 2 -Abstract- 2 -1.0綜述- 3 -11 緒論- 3 -1.1.1 主要設(shè)備的型式- 3 -1.1.2 操作壓力的確定- 3 -1.1.3 加熱方式.- 3 -1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)- 3 -1.3 工藝流程- 5 -2.0 塔板的工藝設(shè)計(jì)- 6 -2.1 精餾塔全塔物料衡算- 6 -2.2 物性參數(shù)的計(jì)算- 6 -2.2.1 溫

2、度- 6 -2.2.2 密度- 7 -2.2.3混合液體表面張力計(jì)算- 9 -2.2.4混合物的粘度- 11 -2.3塔板數(shù)的計(jì)算- 11 -2.4 熱量衡算- 12 -2.4.1 加熱介質(zhì)的選擇- 12 -2.4.2 冷卻劑的選擇- 12 -2.4.3 比熱容及潛化熱的計(jì)算- 12 -2.4.4 熱量衡算- 13 -2.5氣液相體積流量計(jì)算- 14 -2.6精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算- 15 -2.7溢流裝置- 16 -2.7.1堰長(zhǎng)- 17 -2.7.2弓形降液管的寬度和橫截面- 17 -2.7.3降液管底間隙高度- 18 -2.8 塔板分布- 18 -2.9塔板的流體力學(xué)計(jì)算- 19 -2

3、.9.1.塔板的壓降- 19 -2.9.2淹塔- 19 -2.9.3霧沫夾帶- 20 -2.10 塔板負(fù)荷性能圖- 21 -2.10.1.霧沫夾帶線- 21 -2.10.2液相負(fù)荷上限線- 21 -2.10.3液相負(fù)荷下限線- 22 -2.10.4漏液線- 23 -3. 板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備- 24 -3.1 塔體結(jié)構(gòu)- 24 -3.1.1 塔頂封頭- 24 -3.1.2 塔頂空間- 24 -3.1.3 塔底空間- 24 -3.1.4 人孔- 24 -3.1.5 進(jìn)料處板間距- 25 -3.1.6 裙座- 25 -3.1.7 塔的接管- 25 -4. 附屬設(shè)備的選型和計(jì)算- 26 -4.1冷

4、凝器的選擇- 27 -4.2再沸器的選擇- 27 -參考文獻(xiàn)- 28 -課程設(shè)計(jì)心得- 29 -任 務(wù) 書(shū)設(shè)計(jì)題目:19萬(wàn)噸/年乙醇水板式精餾塔設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件:乙醇組成:18% 處理量:190000噸塔頂餾出液含水5 塔頂餾出液含乙醇95塔底釜?dú)堃汉?5 塔底釜?dú)堃汉掖?產(chǎn)品純度95 操作周期7200小時(shí)/年 塔板效率60操作壓力: 常壓(表壓)進(jìn)料狀態(tài): 泡點(diǎn)進(jìn)料塔底加熱蒸汽壓力300kpa (溫度133.3ºC)(表壓)單板壓降: 0.7kpa 塔板類型: 浮閥塔工作日: 300天設(shè)計(jì)任務(wù):1、設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的組織與說(shuō)明2、精餾過(guò)程的工藝計(jì)算3、塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)參

5、數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算4、塔內(nèi)流體力學(xué)性能的計(jì)算與校核5、繪制塔板負(fù)荷性能圖6、繪制生產(chǎn)工藝流程圖7、繪制精餾塔裝配圖8、塔的工藝計(jì)算結(jié)果匯總一覽表9、塔附件及輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)或選型計(jì)算10、帶控制點(diǎn)的生產(chǎn)工藝流程圖的及精餾塔設(shè)計(jì)工藝條件圖的繪制11、對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述及有關(guān)問(wèn)題的討論12、編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13、參考文件摘 要精餾是分離液體混合物最常用的的一種單元操作。在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異,通過(guò)液相和氣相的回流,使氣、液兩相逆向多級(jí)接觸,在熱能驅(qū)動(dòng)和相平衡關(guān)系的約束下,使得易揮發(fā)組分(輕組分)不斷從液相往氣相中轉(zhuǎn)移,而難揮發(fā)組分卻由氣相向液相中遷移,

6、使混合物得到不斷分離,稱該過(guò)程為精餾。該過(guò)程中,傳熱、傳質(zhì)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,屬傳質(zhì)過(guò)程控制。原料從塔中部適當(dāng)位置進(jìn)塔,將塔分為兩段,上段為精餾段,不含進(jìn)料,下段含進(jìn)料板為提留段,冷凝器從塔頂提供液相回流,再沸器從塔底提供氣相回流。氣、液相回流是精餾重要特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的題目是乙醇-水板式精餾塔設(shè)計(jì)。在確定的工藝要求下,確定設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)內(nèi)容包括精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算,塔輔助設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算,精餾塔工藝過(guò)程流程圖,精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。關(guān)鍵詞:乙醇-水;設(shè)備結(jié)構(gòu)圖; 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū);工藝設(shè)計(jì)計(jì)算Abstractmakes thevolatile components (light compone

7、nt) continuously from the liquid The selective evaporation separates the liquid mixture most commonly used one kind of unit operation. In industries and so on chemical industry, refinery, petroleum chemical industry obtains the widespread application. By difference of the components i

8、n the mixture ofvolatile ability,throughtheliquidandvapor phase reflow, the gas, liquid two-phase reverse multi contact, in the heat driven and phase equilibrium relationship constraints, which phase tothegas phase 

9、and transfer, difficult volatile components from the gas phase to theliquid phase migration, the mixture to obtain a constant separation, the process iscalled distillation. In this process, heat transfer, mass transfer proces

10、s at the same time, a mass transfer process control.  Raw materials from the central tower proper position into the tower,the tower is divided into two sections, the upper section is a rectification section,not including feeding, under the

11、section containing feed for enriching sectionfromthetopofthetower, thecondenser provided liquid reflux and reboiler at the bottom of the tower is provided from the vapor phase reflow. Gas and liquid refluxis an important

12、 feature of distillation. This design topic is the ethyl alcohol - water beat rectifying tower design.Under definite technological requirement, determination design proposal, design content including rectifying tower technological design computation, tower supporting facility design calculation

13、, rectifying tower technological process flow chart, rectifying tower equipment structure drawing, design instruction booklet.Key words: Ethyl alcohol - water; Equipment structure drawing; Design instruction booklet; Technological design computation1.綜述11 緒論1.1.1 設(shè)計(jì)方案的確定本次設(shè)計(jì)任務(wù)為分離乙醇和水的混合物。對(duì)于二元混合物的分離,

14、應(yīng)采用常壓下的連續(xù)精餾裝置。本設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料,將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi),故操作回流比取最小回流比的1.6倍。塔釜采用直接蒸汽加熱,塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔板選擇浮閥塔板。浮閥塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,即在塔板上開(kāi)若干個(gè)孔,在每個(gè)孔的上方裝上可以上下浮動(dòng)的閥片,操作時(shí),浮閥可隨上升氣量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度,當(dāng)氣量較小時(shí),閥片的開(kāi)度亦較小,從而可使氣體能以足夠的氣速通過(guò)環(huán)隙,避免過(guò)多的漏液,當(dāng)氣量較大時(shí),閥片浮起,開(kāi)度增大,使氣速不致過(guò)高。1.1.2 操作壓力的確定精餾操作可在常壓、減壓和加壓下進(jìn)行。操作壓強(qiáng)取決于冷凝溫度。本設(shè)計(jì)

15、是分離乙醇和水的混合物,屬于非熱敏性物料,應(yīng)采用常壓,P4 kPa (表壓)。因?yàn)樵谔幚砦锪系男再|(zhì),兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上都比較合理。1.1.3 加熱方式蒸餾釜的加熱方式通常包括間接蒸汽加熱和直接蒸汽加熱兩種。一般情況下,塔底產(chǎn)物基本上是水,且在低濃度下溶液的相對(duì)揮發(fā)度較大時(shí),便可采用直接蒸汽加熱。因本設(shè)計(jì)是分離乙醇和水的混合物,可采用直接蒸汽加熱。其優(yōu)點(diǎn)是可以利用壓力較低的蒸汽加熱,在釜內(nèi)只須安裝鼓泡管而可節(jié)省設(shè)備費(fèi)用。值得一提的是,采用直接蒸汽加熱,加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力,以便克服蒸汽噴出小孔的阻力即釜中的液柱靜壓力。1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表1 常壓下乙醇-水氣液平衡組成(摩爾

16、)與溫度關(guān)系溫度t/液相組成x/%氣相組成y/%1000095.51.9017.0089.07.2138.9186.79.6643.7585.312.3847.0484.116.6150.8982.723.3754.4582.326.0855.8081.532.7359.2680.739.6561.2279.850.7965.6479.751.9865.9979.357.3268.4178.7467.6373.8578.4174.7278.1578.1589.4389.43表2 不同溫度下乙醇和水的密度溫度/8073597188573096869072496539572096185100716

17、9584表3 不同溫度下乙醇和水的表面張力溫度/乙醇表面張力/( )水表面張力/( )701864.38017.1562.69016.260.710015.258.81.3 工藝流程如圖1所示。原料液由高位槽經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔內(nèi)。操作時(shí)連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品(釜?dú)堃海┰俜衅髦性弦翰糠制?,產(chǎn)生上升蒸汽,依次通過(guò)各層塔板。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝,然后進(jìn)入貯槽再經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體,其余部分經(jīng)過(guò)冷凝器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。為了使精餾塔連續(xù)的穩(wěn)定的進(jìn)行,流程中還要考慮設(shè)置原料槽。產(chǎn)品槽和相應(yīng)的泵,有時(shí)還要設(shè)置高位槽。且

18、在適當(dāng)位置設(shè)置必要的儀表(流量計(jì)、溫度計(jì)和壓力表)。以測(cè)量物流的各項(xiàng)參數(shù)。(A4流程圖 圖1 精餾塔的工藝流程簡(jiǎn)圖2. 塔板的工藝設(shè)計(jì)2.1 精餾塔全塔物料衡算原料乙醇摩爾的組成: 塔頂產(chǎn)品乙醇摩爾的組成: 塔底殘液乙醇的摩爾組成:原料液:M=0.08146+(1-0.081)18=20.268 kg/kmol塔頂液:M= 0.881446+ (1-0.8814) 18=86.55kg/kmol塔底液:M=0.0246+(1-0.02)18=18.56kg/kmol 進(jìn)料量F= =0.3628kmol/s 由式可知2.2 物性參數(shù)的計(jì)算2.2.1 溫度進(jìn)料溫度: 塔頂溫度:=78.17 塔底溫

19、度:- 7 -精餾段的平均溫度:= 提餾段的平均溫度:2.2.2 密度 塔頂溫度: 氣相組成: 進(jìn)料溫度: 氣相組成: 塔底溫度: 氣相組成: 精餾段的平均液相組成:= 精餾段的平均氣相組成:=精餾段液相平均分子量:精餾段氣相平均分子量:精餾段平均液相組成: 精餾段平均氣相組成: 提餾段液相平均分子量: 提餾段氣相平均分子量:求在、下的乙醇和水的密度(單位)- 8 - , , , 所以 2.2.3混合液體表面張力計(jì)算二元有機(jī)物-水溶液表面張力可用下列公式計(jì)算其中 lg Q=0.441* A=B+Q A=lg 上式諸式中 下標(biāo)W ,O ,S 分別代表乙醇 水及部分表面部分; 主體部分的分子數(shù);

20、主體部分的分子體積; 分別為乙醇 水的表面張力;對(duì)于乙醇q=2 乙醇的表面張力: 同理可得: 水的表面張力: 利用公式可得塔頂表面張力: 原料液表面張力:塔底液表面張力:從而可得精餾段表面張力: 提餾段表面張力 :2.2.4混合物的粘度利用液體黏性共線圖查出:; ;精餾段的黏度:相對(duì)揮發(fā)度: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 2.3塔板數(shù)的計(jì)算理論板:指離開(kāi)這種板的氣液相互成平衡,而且塔板上組成均勻計(jì)算方法: 逐板計(jì)算精餾段:理論板數(shù) 已知:塔板效率為:0.6所以:精餾段實(shí)際板層數(shù):5塊提餾段:理論板數(shù):3已知:塔板效率為:0.6所以:提餾段實(shí)際板層數(shù):5塊全塔所需實(shí)際板數(shù):(塊)

21、2.4 熱量衡算2.4.1 加熱介質(zhì)的選擇 常用的加熱介質(zhì)有飽和蒸汽水和煙道氣。本設(shè)計(jì)選用300Kpa(溫度133.3)的飽和蒸汽做熱介質(zhì)。因?yàn)樗魵馇鍧嵰椎?,不易結(jié)垢,不腐蝕管道。飽和水蒸汽壓力越高,冷凝溫差越大。其次,飽和蒸汽的價(jià)格較低廉,溫度可通過(guò)壓力調(diào)節(jié)。2.4.2 冷卻劑與出口溫度 冷卻劑的選擇由塔頂蒸汽溫度決定。因?yàn)槭欠蛛x乙醇和水的混合物,所以選常用的冷卻劑水和空氣。本設(shè)計(jì)在寧夏銀川永寧地區(qū)。永寧夏季最熱月份日平均氣溫為28攝氏度。故選用28攝氏度的冷凝水,選升溫10攝氏度,即冷卻水的出口溫度為38攝氏度。2.4.3 比熱容及潛化熱的計(jì)算t=78.17,Cpo=3.46KJ/(Kg

22、.K)=159.16KJ/(kmol.K)解得Cpw.78.17=4.194KJ/(Kg.K)=75.48KJ/(Kmol.K)=CpX+Cpw(1-X)=159.16×0.8814+75.48×(1-0.8814)=149.26KJ/(kmol.K)t=88.16,Cpo=3.65KJ/(Kg.K)=167.9KJ/(kmol.K)解得Cpw.88.16=4.21KJ/(Kg.K)=75.78KJ/(Kmol.K)=CpX+Cpw(1-X)=167.9×0.081+75.78×(1-0.081)=83.24KJ/(kmol.K)Tw=95.26,Cpo

23、=3.76KJ/(Kg.K)=172.96KJ/(kmol.K)Cpw.95.26=4.214KJ/(Kg.K)=75.85KJ/(Kmol.K)=CpoX+Cpw(1-X)=172.96×0.02+75.85×(1-0.02)=77.79KJ/(Kmol.K)塔頂溫度t下的汽化潛熱:=598.0KJ/Kg w=1241.0KJ/Kg =X+(1-X)=598.0×0.8814+1241.0×(1-0.8814)=674.26KJ/Kg 2.4.4 熱量衡算0時(shí)塔頂上升的熱量Q,塔頂以0為基準(zhǔn):Q=Vt+V=0.134×3600×14

24、9.26×78.17+0.134×674.26×3600×42.80=19549734kJ/h回流液的熱量QR:t=78.此溫度下 =148.02KJ/=Lt=0.128×3600×148.02×78.00=5320194.0kJ/h塔頂流出液的熱量Q:=148.02KJ/Q=Dt=0.0267×3600×148.02×78.17=1112177.9kJ/h進(jìn)料的熱量:=Ft=0.3628×3600×83.24×88.16=9584587.6kJ/h塔底殘液的熱量:

25、=0.3361×77.79×3600×95.26=8966136.8kJ/h冷凝器消耗的熱量:=Q-Q=19549734-5320194 -1112177.9=13117362.1kJ/h再沸器提供熱量:塔釜熱損10%,則 Q損=0.1再沸器的實(shí)際熱負(fù)荷:0.9 2.5氣液相體積流量計(jì)算 R=1.6=1.6×3.002=4.80精餾段:已知:提餾段:2.6精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算U=(安全系數(shù))x; 安全系數(shù)=0.6-0.8 精餾段橫坐標(biāo)數(shù)值:取板間距: 查得: 塔徑圓整:橫截面積: 提餾段橫坐標(biāo)數(shù)值: 取板間距:查的: 塔徑圓整:橫截面積:2.7溢流裝

26、置板式塔的溢流裝置包括溢流堰,降液管和受液盤(pán)等幾部分,如下圖所示。其尺寸和結(jié)構(gòu)對(duì)塔的性能有著重要影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合其他影響因素,當(dāng)因D=1.0m,可選用單溢流弓形降液管,不設(shè)進(jìn)口堰,采用凹形受液盤(pán)。 圖2 塔板的結(jié)構(gòu)參數(shù)2.7.1堰長(zhǎng)出口堰高:本設(shè)計(jì)采用平直堰,堰上高度精餾段:提餾段:2.7.2弓形降液管的寬度和橫截面 查的驗(yàn)算降液管內(nèi)停留的時(shí)間:精餾段:提餾段: 停留時(shí)間Q>5S 故降液管可使用。2.7.3降液管底間隙高度精餾段: 提餾段: 因?yàn)椴恍∮?0mm 故滿足要求2.8 塔板分布本設(shè)計(jì)塔徑D=2m 采用分塊式塔板,以便通過(guò)人孔裝拆塔板。精餾段:取閥孔動(dòng)能因子。 則孔速為:每層

27、塔板上浮閥數(shù)目為:提餾段:取浮孔動(dòng)能因子。 則孔速:每層塔板上浮閥數(shù)目:2.9塔板的流體力學(xué)計(jì)算2.9.1.塔板的壓降依據(jù):精餾段:干板阻力 故板上充氣液層阻力取,。則液體表面張力所造成的阻力,此阻力很小,通知可忽略不計(jì)。與氣體流體流經(jīng)塔板的降壓相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋禾狃s段:干板阻力 故板上充氣液層阻力取,。則液體表面張力所造成的阻力,此阻力很小,通知可忽略不計(jì)。與氣體流體流經(jīng)塔板的降壓相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋?.9.2淹塔為防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生,要求控制將液管中的清液層高度 精餾段:?jiǎn)螌託怏w通過(guò)板塔的降壓相當(dāng)?shù)囊褐阂后w通過(guò)塔板的降壓相當(dāng)?shù)囊褐叨龋喊迳弦簩痈叨龋?,則取。以已知 則則 所以符合防止淹塔的

28、要求提餾段:?jiǎn)螌託怏w通過(guò)板塔的降壓相當(dāng)?shù)囊褐阂后w通過(guò)塔板的降壓相當(dāng)?shù)囊褐叨龋喊迳弦簩痈叨龋?則取。以已知 則則 所以符合防止淹塔的要求。2.9.3霧沫夾帶精餾段:泛點(diǎn)率=板上流體流經(jīng)的長(zhǎng)度板上液流面積取物性數(shù)據(jù)K=1.0,泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)泛點(diǎn)率=對(duì)于大塔,為了避免過(guò)量霧沫夾帶,應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò)80%,由以上計(jì)算可知,霧沫夾帶能夠滿足氣要求。提餾段:取物性數(shù)據(jù)K=1.0,泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)泛點(diǎn)率=對(duì)于大塔,為了避免過(guò)量霧沫夾帶,應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò)80%,由以上計(jì)算可知,霧沫夾帶能夠滿足氣要求。2.10 塔板負(fù)荷性能圖2.10.1.霧沫夾帶線泛點(diǎn)率=據(jù)此式可作出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線。按泛點(diǎn)率80%

29、計(jì)算。精餾段:泛點(diǎn)率=0.8=由上式知霧沫夾帶線為直線,則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值,可算出.提餾段:泛點(diǎn)率=0.8=在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值,可算出. 精餾段 提餾段0.002 6.5 0.0028.890.01 6.04 0.01 8.272.10.2液相負(fù)荷上限線液體的最大流量應(yīng)保證降液管內(nèi)停留時(shí)間不低于35s。液體在降液管內(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2.10.3液相負(fù)荷下限線取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限線條件,作出液相負(fù)荷下限線,該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的直線。去E=1.0,則計(jì)算的 圖3 塔板負(fù)荷性能圖2.10.4漏液線對(duì)于型重閥,依作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn),則精餾段:

30、提餾段:3. 板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備3.1 塔體結(jié)構(gòu)3.1.1 塔頂封頭本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭,由公稱直徑 查的曲面高度 直邊高度 內(nèi)表面積,容積。則封頭高度3.1.2 塔頂空間取塔頂間距考慮到需要安裝除沫器,所以選擇塔頂空間1.2m。3.1.3 塔底空間塔底空間高度是指從塔底最下一層塔板到塔底封頭的底邊處的距離,取釜液停留時(shí)間為5min,取塔底液面至最下一層塔板之間距離為1.5m。則3.1.4 人孔對(duì)板式塔,為安裝塔、檢修的需要,一般每隔6-8塔板設(shè)一人孔,本塔中共有19塊塔板,需設(shè)置1個(gè)人孔,每個(gè)人孔直徑為450mm,在設(shè)置人孔處450mm,在設(shè)置人孔板間距。3.1.5 進(jìn)料處板間距考慮到在

31、進(jìn)口處安裝防沖設(shè)施,取進(jìn)料板處板間距3.1.6 裙座塔底常用裙座支撐,本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙座。由于裙座內(nèi)徑>700mm,故裙座壁厚取15mm?;A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑: 基礎(chǔ)環(huán)外徑: 圓整:塔體總高度: 3.1.7 塔的接管3.1.7.1.進(jìn)料管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多,本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管,管徑計(jì)算如下:取 則查標(biāo)準(zhǔn)系列選取規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。3.1.7.2 回流管采用直管回流管,取 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。3.1.7.3塔底出料管采用直管出料,取 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。3.1.7.4 塔頂蒸汽出料管采用直管出氣,取 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。3.1.7.5 塔底蒸汽進(jìn)氣管采

32、取直管進(jìn)氣,取 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。4.附屬設(shè)備的選型和計(jì)算塔體是塔設(shè)備的外殼。常見(jiàn)塔體由等直徑,等壁厚的圓筒及橢圓形封頭的頂蓋和底蓋構(gòu)成。隨著化工裝置的大型化,為了節(jié)約原材料,有用不同直徑、不同壁厚的塔體。塔體的厚度除應(yīng)滿足工藝條件下的強(qiáng)度外,還應(yīng)校核風(fēng)力、地震、偏心載荷所引起的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)要考慮水壓實(shí)驗(yàn)、吊裝、運(yùn)輸、開(kāi)停工的情況。 塔體支座是塔體安放到基礎(chǔ)上的連接部分,一般采用裙座,其高度由工藝條件的附屬設(shè)備(如再沸器、泵)及管道布置決定。它承受各種情況下的全塔重量,以及風(fēng)力、地震等載荷,為此,它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 除沫器用于捕集在氣流中的液滴。使用高效的除沫器,對(duì)

33、于提高分離效率,改善塔后設(shè)備的操作狀況,回收昂貴的物料以及減少對(duì)環(huán)境的污染都是非常重要的。常用的有絲網(wǎng)除沫器和折板除沫器。 接管是用以連接工藝管路,使之與相關(guān)設(shè)備連成系統(tǒng)。有進(jìn)液管、出液管、回流管、進(jìn)氣管、出氣管、側(cè)線抽出管、取樣管、液面計(jì)接管及儀表接管等。 手孔、人孔和視孔是為了安裝、檢查的需要而設(shè)置的。吊柱設(shè)置在塔頂,用于安裝和檢修時(shí)運(yùn)送塔內(nèi)件。4.1冷凝器的選擇本設(shè)計(jì)取。出料液溫度(飽和氣)(飽和液),冷凝水溫度逆流操作: 傳熱面積:根據(jù)全塔熱量衡算,得取安全系數(shù)1.04,則需傳熱面積 設(shè)備型號(hào):BES300-1.6-108-6/194浮頭式換熱器4.2再沸器的選擇選擇飽和水蒸氣加熱,傳

34、熱系數(shù)取。料液溫度:,水蒸氣溫度:逆流操作:,傳熱面積:根據(jù)全塔熱量衡算,得取安全系數(shù)1.04,則需傳熱面積選擇BES1000-1.6-311-6/19 6浮頭式換熱器參考文獻(xiàn)1 姚玉英主編.化工原理(新版)上、下冊(cè) 天津大學(xué)出版社1999年8月第1版.2 馬曉迅 夏素蘭 曾慶榮 主編.化工原理上、下冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2014年1月第一版.3 王衛(wèi)東 主編.化工原理課程設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)出版社 2013年9月.4 申迎華 郝曉剛主編.化工原理課程設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)出版社 2005年2月.5 匡國(guó)柱,史啟才主編.化工單元過(guò)程及設(shè)備課程教材 化學(xué)工業(yè)出版社,2009.5.課程設(shè)計(jì)心得 時(shí)間如過(guò)隙白駒,轉(zhuǎn)

35、瞬即逝。歷時(shí)兩周的課程設(shè)計(jì)很快就要過(guò)去了,這是我們學(xué)習(xí)化工原理以來(lái)第一次獨(dú)立的工業(yè)課題設(shè)計(jì)?;ぴ碚n程設(shè)計(jì)是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法;學(xué)會(huì)各種手冊(cè)的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧;掌握各種結(jié)果的校核,能畫(huà)出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形;理解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程,利用編程使計(jì)算效率提高。在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮理論上的可行性,還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。 時(shí)間雖然只有短短的兩周,但是我卻收獲頗多。從開(kāi)始的一頭霧水,到同學(xué)討論,再到查閱各種書(shū)籍資料。再進(jìn)行整個(gè)流程的計(jì)算,再到對(duì)工業(yè)材料上的選取論證和后期的程序的編寫(xiě)以及流程圖的繪制等過(guò)程的培養(yǎng),我真切感受到了理論與實(shí)

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