食品工程原理 課程設(shè)計 分離乙醇與水混合液

1、12000kg/h乙醇水篩板精餾塔及附屬設(shè)備設(shè)計食品工程原理課程設(shè)計說明書篩板精餾塔設(shè)計姓名： 學(xué)號： 班級： 年 月 日目 錄一 、設(shè)計任務(wù)書3二 、設(shè)計方案簡介3三、工藝流程圖四、工藝計算 51基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)52. 物料衡算53. 確定操作條件5（1）確定操作壓力5（2）確定操作溫度5（3）確定回流比54. 理論塔板數(shù)與實際塔板數(shù)的計算55. 確定冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷56. 傳熱面積57. 塔徑的計算及板間距的確定58堰及降液管的設(shè)計59. 塔板布置及篩板塔的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)5篩板布置、篩孔直徑、孔中心距、板厚、開孔率、孔數(shù)等510. 水力學(xué)計算5塔板阻力、漏液點、霧沫夾帶、液泛的校核11.

2、負(fù)荷性能圖512. 主要接管尺寸5五、設(shè)計一覽表13六、主要符號說明14七、參考文獻15八、附圖食品工程原理課程設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目：篩板塔設(shè)計二、 設(shè)計任務(wù)：乙醇水篩板精餾塔及附屬設(shè)備設(shè)計三、 設(shè)計條件進料組成乙醇水分離要求塔頂乙醇含量>93%塔底不高于0.2% 完成日期2010年12月19日進料狀態(tài)50四、 設(shè)計的內(nèi)容和要求序號設(shè)計內(nèi)容要求1工藝計算物料衡算，熱量衡算，回流比，理論塔板數(shù)等2結(jié)構(gòu)設(shè)計塔高，塔徑，溢流裝置及塔板布置，接口管的尺寸等3流體力學(xué)驗算塔板負(fù)荷性能圖4冷凝器的傳熱面積和冷卻介質(zhì)的用量計算5再沸器的傳熱面積和加熱介質(zhì)的用量計算6計算機輔助設(shè)計繪制負(fù)荷性能圖7編

3、寫設(shè)計說明書目錄，設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計計算及結(jié)果，流程圖，參考資料等第二章 塔板的工藝設(shè)計2.1 精餾塔全塔物料恒算f：原料液流量（） ：原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)）d：塔頂產(chǎn)品流量（） ：塔頂組成（摩爾分?jǐn)?shù)）w：塔底殘液流量（） ：塔底組成（摩爾分?jǐn)?shù)）已知：乙醇ma = 46 kg/kmol 水mb = 18 kg/kmol原料乙醇組成 xf =7.91%塔頂輕組分 xd= =83.87%塔底組成 xw= =0.078%進料量：f=12000kg/h=0.1649 kmol/s物料衡算式： f=d+w f=d+w 解得：d=0.01541 kmol/s w=0.14949 kmol/s二常壓下乙醇-水物

4、系汽液平衡組成與溫度的關(guān)系表3 乙醇-水氣液平衡組成（摩爾）與溫度的關(guān)系溫度t/乙醇摩爾數(shù)(%)溫度t/乙醇摩爾數(shù)(%)液相(x)氣相(y)液相(x)氣相(y)100008227.356.4499.90.0040.05381.532.7358.2699.80.040.5181.333.2458.7899.70.050.7780.642.0962.2299.50.121.5780.148.9264.7099.20.232.9079.8552.6866.2899.00.313.72579.561.0270.2998.750.394.5179.265.6472.7197.650.798.7678.9

5、568.9274.9695.81.6116.3478.7572.3676.9391.31.4629.9278.675.9979.2687.97.4139.1678.479.8281.8385.212.6447.9478.2783.8784.9183.7517.4151.6778.285.9786.4082.325.7555.7478.1589.4189.411. 溫度(利用表格中的數(shù)值由插值法可得，）1.：2.：3.：4.精餾段平均溫度=83.30精餾段液相組成=45.89%精餾段氣相組成=62.70%所以：提鎦段平均溫度=94.08提鎦段液相組成=3.99%提餾段氣相組成=20.49%所以：2. 密度（利用表格中的數(shù)值由插值法可得）溫度 80859095100 735730724720716 971.8968.6965.3961.85958.4已知：， ：所以 又 所以 又 所以 3. 混合物液體表面張力二元有機物水溶液表面張力可用下列公式計算注：， ， ， ， ，a=b+q, 其中下角w，o，s代表水，有機物及其表面部分;指主體部分的分子數(shù)；指主體部分的分子體積；為純水，有機物的表面張力；對于乙醇q=2。有不同溫度下的乙醇和水的表面張力溫度 /708090100乙醇表面張力/1817.1516.215.2水表面張