乙醇水溶液分離設(shè)計(jì)任務(wù)書-副本

板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：乙醇―水溶液精餾分離篩板設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件1、設(shè)計(jì)任務(wù)：按下述操作條件，設(shè)計(jì)常壓蒸餾塔來(lái)分離乙醇―水溶液。2、操作條件：氣相:流量Vh=0.264m3密度ρV=1.28kg/m3液相:流量Lh=0.00026m3密度ρL=805.79kg/m3物系表面張力：σ＝20.4mN/m三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)方案的選擇設(shè)計(jì)任務(wù)處理能力：8000噸/年，每年按333天計(jì)算，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。原料乙醇-水溶液：40%組成（乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）產(chǎn)品要求：塔頂產(chǎn)品組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：≥94%塔頂易揮發(fā)組分回收率：95%泡點(diǎn)進(jìn)料泡點(diǎn)回流塔型選擇根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，若按年工作日333天，每天開(kāi)動(dòng)設(shè)備24小時(shí)計(jì)算，產(chǎn)品流量為42.03kmol/h,由于產(chǎn)品黏度較小，流量增小，為減少造價(jià)，降低生產(chǎn)過(guò)程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選擇浮閥塔。2.塔的工藝計(jì)算工藝過(guò)程物料衡算=40%=94%F=42.03Kmol/h=0.2069=0.8598由得由得表1物料衡算數(shù)據(jù)記錄F42.03kmol/h0.2069D9.608kmol/h0.8598W32.422kmol/h0.0134最小回流比及操作回流比的確定(圖1-1)由于泡點(diǎn)進(jìn)料q=1由圖1-1中垂直的q線與平衡線相交e點(diǎn),查得xe=xf=0.2069ye=0,58代入得:取R=2以精餾段來(lái)計(jì)算液相流量：L=RD=29.608=19.216Kmol/h氣相流量：V=L+D=19.216+9.608=28.824Kmol/h選用85kg/kg/由相平衡方程式得塔底：M1=0.859846+(1-0.8598)18=42.07kg/kmolM2=0.8646+(1-0.86)18=42.08kg/kmol進(jìn)料板：M3=0.530346+(1-0.5303)18=32.85kg/kmolM4=0.206946+(1-0.2069)18=23.79kg/kmol平均摩爾質(zhì)量：氣相流速：液相流速：2、篩板工藝尺寸設(shè)計(jì)（1）塔徑的確定暫時(shí)采用單型塔板，板距=350mm(圖1-2)由圖1-2可知=0.075=20.4mN/m液泛速率取安全系數(shù)為0.75=0.75=1.26m/s此塔徑為0.49沒(méi),圓整為0.5m.得出塔截面積為:A=（2）篩孔塔板的工藝尺寸綜合考慮?。航狄汗芙孛娣e與塔截面積比孔總面積與塔板工作面積比堰高孔徑板厚因塔徑D=0.5m,選用單溢流形降液管取,則塔板工作面積（3）塔板的流體力學(xué)校核①氣體通過(guò)篩空的壓降氣體的流速氣體通過(guò)篩孔的流速根據(jù)由書上圖11-10可查出②氣體通過(guò)泡沫層的壓降(圖1-3)由圖1-3可查出由書上圖11-12可查出總壓降③液面落差篩板塔液面落差一般較小，本設(shè)計(jì)塔徑相對(duì)較小，因而液面落差可以忽略，不必計(jì)算。④漏液點(diǎn)前以確定堰高的值，又以算出堰液頭的值，故可得克服表面的表面張力的壓降漏液點(diǎn)下的干板壓降壓降與氣速比方成正比⑤降液管通過(guò)能力核算(圖1-4)取降液管下沿與塔板板面距離為30mm，則液體從降液管流出所經(jīng)過(guò)的縫隙流通截面積等于此距離乘以。由于由圖1-4可知m液體通過(guò)降液管的壓頭損失降液管內(nèi)的液面高以泡沫液計(jì)，液面高按式為（取泡沫液的相對(duì)密度）⑥液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間（4）塔板的負(fù)荷性能圖①漏液線漏液點(diǎn)的干板壓降為堰液頭與有關(guān)故有根據(jù)干板的壓降令，的漏液點(diǎn)與的關(guān)系為化簡(jiǎn)得②液體流速下限線規(guī)定時(shí)液體流速達(dá)到下限代入數(shù)據(jù),解得:③液體流速上限線以液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間為3s規(guī)定的液體流速上限eq\o\ac(○,4)液泛線當(dāng)降液管內(nèi)泡沫液面高于板距與堰高之和,便達(dá)到液泛.△其中板距堰高液面落差為0，泡沫相對(duì)密度降液管壓頭損失：塔板壓降：泡沫壓降++0.025++=(0.35+0.025)0.4化簡(jiǎn)得:eq\o\ac(○,5)霧沫夾帶上限線令可容許霧沫夾帶最大量為0.1kg/kg化簡(jiǎn)得:操作性能負(fù)荷圖縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為。①˙˙˙˙漏液線②˙˙˙˙液體流速下限線，③˙˙˙˙液體流速上限線④˙˙˙˙液泛線⑤˙˙˙˙泡沫夾帶上限線本設(shè)計(jì)的操作條件為，，在圖中的點(diǎn)A表示此操作點(diǎn)。作連線OA分別與極限負(fù)荷線①﹑⑤相交。由兩交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值可知最小負(fù)荷，最大負(fù)荷。操作彈性=3、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總⑴主要規(guī)格板型單流型溢流堰高25mm塔徑0.5m溢流堰長(zhǎng)0.28m板距350mm孔總面積0.016降液管截面積0.02孔徑5mm降液管下沿與塔板距離30mm板厚2.5mm⑵水力學(xué)性能液泛分率