化工課程設(shè)計

1以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計隊伍名稱：團(tuán)隊成員：指導(dǎo)老師：工作單位：3工藝?yán)L圖1工藝闡述2.1衡算表2.2塔板數(shù)的確定2.4計算檢驗?zāi)夸?.3塔板的布置團(tuán)隊介紹計算、畫圖、編輯文檔操作條件1.1設(shè)計任務(wù)1.2設(shè)計方案工藝選擇、流程說明3.1平面圖3.2立面圖3.3蒸餾塔裝配圖2工藝計算1.工藝闡述Processdescription1.1設(shè)計任務(wù)及操作條件任務(wù)要求：以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格：滿足脫水工段要求操作壓力：塔頂壓強(qiáng)為常壓進(jìn)料溫度：泡點(diǎn)溫度進(jìn)料狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料加熱方式：間接蒸汽加熱生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)15萬噸產(chǎn)品來源：發(fā)酵工段的發(fā)酵成熟醪操作條件設(shè)計任務(wù)1.2設(shè)計方案1.2.1解讀任務(wù)書任務(wù)要求：以紅薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇蒸餾工段的設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格：滿足脫水工段要求生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)15噸產(chǎn)品來源：發(fā)酵工段的發(fā)酵成熟醪設(shè)計任務(wù)加熱方式：間接蒸汽加熱釜液乙醇質(zhì)量濃度為0.5%年工作：330天×24小時塔設(shè)備選型：F1型浮閥塔查閱資料后成熟發(fā)酵醪乙醇質(zhì)量濃度為9%蒸餾工段得到乙醇質(zhì)量濃度為95%F-1型浮閥圖1--浮閥；2--門件；3--閥孔；4--起始定距片5--閥腿；6--最小開度；7--最大開度

優(yōu)點(diǎn)分離效率較高結(jié)構(gòu)簡單處理量大，操作彈性大1.2.2F1型浮閥塔

操作簡便設(shè)備簡單生產(chǎn)費(fèi)用較低單塔式蒸餾

塔身高度降低

成品質(zhì)量較好

兩塔相互影響大雙塔式蒸餾

粗餾塔、分餾塔精餾塔

乙醇質(zhì)量高操作復(fù)雜，費(fèi)用高三塔式蒸餾乙醇蒸餾工藝1.2.3工藝選擇2.工藝計算

Processcalculation1.2.4工藝流程2.1衡算表2.1.1物料衡算表輸入輸出項目kmolkg項目kmolkg進(jìn)料991.6118900.09餾出液39.531689.12釜?dú)堃?52.0817210.97總計991.6118900.09991.6118900.09基準(zhǔn)1h2.1.1能量衡算表輸入輸出項目kJ項目kJ進(jìn)料1578123.50餾出液0加熱蒸汽10488520.54釜?dú)堃?548081.82冷卻水9994136.19熱損失524426.027總計12066644.0412066644.04基準(zhǔn)1h2.2塔板數(shù)的確定求取方法:

階梯法理論板數(shù):28塊

塔板效率:0.408

實際板數(shù):

66塊精餾段實際板數(shù)：24÷0.408=58.82≈59塊

提餾段實際板數(shù)：66-59=7塊2.3.2塔板主要工藝尺寸項目數(shù)據(jù)塔徑1200

mm板間距450

mm堰長876

mm堰高30.7

mm邊沿區(qū)寬度50

mm安定區(qū)寬度70

mm開孔區(qū)面積0.683

m2閥孔直徑39

mm閥孔數(shù)目147孔中心距70.2mm開孔率15.5%降液管底隙高度25

mm塔板分塊塔徑800<D≤1200，故分成3塊排列方式等邊三角形排布浮閥數(shù)目147個(孔的數(shù)目為160個)1.8×39=70.2mm篩孔距離2.3.1塔板布置圖2.3塔板的布置2.4計算檢驗2.4.1流體力學(xué)驗算塔板壓降868.00Pa符合要求液沫夾帶0.048(kg液/kg汽)<0.1(kg液/kg汽)符合要求漏液穩(wěn)定系數(shù)K=1.65>1.5無明顯漏液液泛Hd=0.156m≤φ(HT+Hw)=0.288m不會發(fā)生液泛現(xiàn)象2.4.2塔板負(fù)荷性能圖液下相限負(fù)線荷液泛線液沫夾帶上限線液上相限負(fù)線荷操作線水平氣相負(fù)荷線操作點(diǎn)VS,m3/sLS,m3/s2.4.3浮閥塔設(shè)計計算結(jié)果序號項目數(shù)值1平均溫度tm，℃92.252平均壓力Pm，kPa116.373氣相流量VS,m3/s2.004液相流量LS,m3/s0.00435實際塔板數(shù)666有效段高度Z，m347塔徑，m1.28板間距，m0.459溢流形式單溢流10降液管形式弓形11堰長，m0.87612堰高，m0.030713板上液高度，m0.0514堰上液高度，m0.019315降液管底隙高度，m0.02516安定區(qū)寬度，m0.0717邊沿區(qū)寬度，m0.0518開孔區(qū)面積，m20.68319閥孔直徑，m0.03920閥孔數(shù)目14721孔中心距，m0.07022開孔率，%15.523空塔氣速，1.7924閥孔氣速，11.3925穩(wěn)定系數(shù)1.6526每層塔板壓降，Pa86827負(fù)荷上限液泛控制28負(fù)荷下限漏液控制29液沫夾帶ev(kg液/kg氣)0.04830氣相負(fù)荷上限(m3·s-1)3.720131氣相負(fù)荷下限(m3·s-1)0.911932操作彈性4.083.工藝?yán)L圖

Processdrawing3.1平面圖儲存罐、再沸器蒸餾塔預(yù)熱器、冷卻器冷凝器原液泵、回流泵水泵3.2立面圖原料罐再沸器蒸餾塔頂液儲槽釜液儲槽3.3蒸餾塔裝配圖體會和啟發(fā)