化工产品乙醇水连续精馏浮阀塔的设计原理报告(DOC 54页)

目 录
化工原理课程设计任务书 ..........................3
摘要 ..................................4
一、设计任务及方案简介 ........................10
1.1 设计任务 ...........................................10
1.2设计方案论证及确定 ...................................10
二、工艺流程草图及说明 ........................12
2.1.1 工艺草图 ......................................12
2.2 工艺流程说明 ...................................12
三、精馏塔工艺的设计及计算 ................13
3.1 塔的物料衡算： .....................................13
3.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数 .....13
3.1.2 平均摩尔质量 ..............................13
3.1.3 物料衡算 ...............................13
3.2 塔板数的确定： ...........................14
3.2.1 理论塔板数 NT 的求取 ........................15
3.2.2．求最小回流比
Rmin 及操作回流比 R 16
3.2.3 求理论塔板数
NT ................................16
3.3 塔的平均温度: .................17
3.4 密度 ...17
3.4.1 精馏段 ...................17
3.4.2 提馏段 ...................18
3.4.3 不同温度下乙醇和水的密度 ..............18
3.5 混合物的粘度 ..................19
3.6 相对挥发度 ......................19
3.6.1 精馏段挥发度 .......19
3.6.2 提馏段挥发度 .......19
3.7 气液相体积流量计算 ......20
3.7.1 精馏段 ...................20
3.7.2 提馏段 ...................20
3.8 混合溶液表面张力 ........20
v3.8.1 精馏段 .................21
3.8.2 提馏段 ...................22
3.9 全塔效率及实际塔板数 22
化工原理课程设计
四、工艺计算及主体设备的设计 ............23
4.1 管径的初步设计 ..............23
4.1.1 精馏段 ....................24
4.1.2 提馏段 ...................25
4.2 溢流装置 ..........................25
4.2.1 堰长 .......................25
4.2.2 方形降液管的宽度和横截面 ..............26
4.2.3 降液管底隙高度 ...26
4.3 塔板分布及浮阀数目及排列 .........................26
4.3.1 塔板分布 ...............26
4.3.2 浮阀数目与排列 ...26
4.4 塔板的流体力学计算 ......29
4.4.1 气相通过浮阀塔板的压降 ..................29
4.5 淹塔 ...30
4.5.1 精馏度 ...................30
4.5.2 提馏段 ...................30
4.6 物沫夹带 ..........................31
4.6.1 精馏段 ...................31
4.6.2 提馏段 ...................31
4.7 塔板负荷性能图 ...............32
4.7.1 物沫夹带线 ...........32
4.7.2 液泛线 ...................32
4.8 液相负荷上限 ..................33
4.9 液漏线 ..............................33
4.10 液相负荷下限性 ............34
五、塔的附属设备选型及校核 ................35
5.1 接管 ...35
5.1.1 进料管 ...................35
5.1.2 回流管 ...................36
5.1.3 塔釜出料管 ...........36
5.1.4 塔顶蒸汽出料管 ...37
5.1.5 塔釜进气管 ...........37
5.1.6 法兰 .......................37
5.2 筒体与封头 ......................38
5.2.1 筒体 .......................38
5.2.2 封头 .......................39
5.3 除沫器 ..............................39
5.4 裙座 ...39
5.5 吊柱 ....40
5.6 人孔 ....40
5.7 塔总体高度的计算 ..........40
5.7.1 塔的顶部空间高度 ..............................40
化工原理课程设计
5.7.2 塔的底部空间高度 ..............................40
5.7.3 塔立体高度 ...........40
5.8 附属设备设计 ..................41
5.8.1 冷凝器的选择 .......41
5.8.2 再沸器的选择 .......41
六、 塔的各项指标校验 ..........................42
6.1 风载荷及风弯矩 ..............42
6.1.1 风载荷 ...................42
6.2 风弯矩 ..............................42
6.3 离心泵选型 ......................43
6.4 塔体的强度和稳定性校核 .............................44
6.4.1 塔底危险截面 1-1 轴向应力计算 .......44
6.5 质量载荷 ..........................44
6.6 塔底抗压强度校核 ..........45
6.6.1 塔底 1-1 截面抗压强度及轴向稳定性校核 .45
6.7 裙座的强度及稳定性校核 .............................45
裙座底部 0-0 截面的轴向应力计算.........45
6.8 焊缝强度 ..........................46
6.9.1 水压试验时，塔体 1-1 截面的强度条件 .....46
6.9.2 水压试验时裙裾底部 1-1 截面的强度和稳定性验算 .................47
七、设计结果概要及汇总 ........................47
7.1 全塔工艺设计结果总汇 ..47
7.2 主要符号说明 ..................50
八、总结 .....................52
8.1 总结 ...52
8.2 心得 ...53
九、主要参考文献 .....54
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