乙醇-水连续精馏筛板塔的设计

化工原理课程设计 项目 各段平均温度 平均流量 气相 液相 符号 单位 ℃ m/s m/s 块 m m m m/s m m m m m mm mm 孔 m m/s kPa s m kg液/kg气 m/s m/s 33233计算数据 精馏段 79.9312 4.0803 0.0044081 18 0.45 8.1 1.8 1.6043 单流型 弓形 1.08 0.0423 0.207 0.03 0.06 8.0 24.0 3680 0.1849 22.0676 0.8958 14.2817 0.1786 0.0392 液沫夹带控制 漏液控制 5.2837 1.4721 3.589 提留段 86.6255 2.6732 0.0068513 6 0.45 2.7 1.8 1.0510 单流型 弓形 1.08 0.0358 0.207 0.03 0.06 8.0 24.0 3680 0.1849 14.4575 0.5223 9.1888 0.1276 0.0071 液量上限控制 漏液控制 5.0 1.6194 3.088 tm VS LS N HT Z D u lw hw Wd ho hL do t n 实际塔板数 板间距 塔的有效高度 塔径 空塔气速 塔板液流形式 溢 流 装 置 溢流管型式 堰长 堰高 溢流堰宽度 管底与受液盘距离 板上清液层高度 孔径 孔中心距 孔数 开孔面积 筛孔气速 塔板压降 液体在降液管中停留时间 降液管内清液层高度 雾沫夹带 负荷上限 负荷下限 气相最大负荷 气相最小负荷 操作弹性

设计方案讨论

A0 uo hP τ Hd eV VS·max VS·min 本次课程设计不同于往常的作业,它具有多方案性,由同一思路可地多种结果。其目的是希望我们能够综合运用以前学过的各课程知识,通过认真的设计计算和每项项目的精心校核,提高分析问题、解决问题,理论联系实际,独立思考问题等能力。我通过仔细计算和校核,在老师和同学成员的帮助下,得出了以上设计步骤和结果。

从设计结果看,本设计基本上是可行的,但仍存在一些不足之处,在此我将经验和不足总结如下: 1. 经验:

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化工原理课程设计

(1)本次设计的是乙醇-水精馏塔,由于该物系非理想物系,所以不能用逐板法求取理论板数,因此本设计选用画图法。设计中很多数据都是由x-y图或t-x-y图读出。

(2)本设计计算中涉及到很多繁冗的公式,并且在不同书籍中对同一公式的表达有出入,这给计算带来了一定误差。

(3)在计算中,有一些计算值和实际值是有一段差距的。如:计算得出的塔效率ET=48%,而实际中可达到60-70%.由此可知,设计计算只能帮助我们设计出大概规格,在实际操作中还有待修正。 (4)在物性计算中,一定注意要取平均值,而不能直接应用某个温度下的物性。

(5)回流比与经济校核密切相关,回流比太大,使能耗增加;太小,则塔板数增多,塔的制造费用增加。所以,应该根据N-R关联图来选择最适合的回流比。

(6)对塔板流体力学的验算是一项繁冗而耗时的工作,因此要认真对待,仔细计算,尽力将错误减小到最低值。 (7)塔的辅助设备设计主要是设计各换热器。在这里主要应抓住热量衡算这一点,求出Q值后即可求出换热面积,就能选型了。

(8)从设计总体看,各设计过程和结果是相互关联,相互影响的。对某一设计值若取的不好,就很有可能影响到后边乃至全设计的结果。因此,在作设计时一定要统筹全局,不能顾此失彼。

2、不足之处

(1)本设计中对一些数据的选取均选了经验值或参考值,这使计算不够精确。实际工作中应尽量查取精确值。 (2)本设计中有些计算是为了方便计算或受实际情况的限制不能考察的,忽略或省略了某些因素,这对计算结果会造成一定影响。在实际工作中应尽量考虑周全。

(3)从液体在降液管中的停留时间看,停留的时间较长,这会使塔的流动受影响。但若使降液管面积减小以减小停留时间,则可能发生气泡夹带现象。因此在本设计中没有特别调整,在实际工作中应给予重视。

3、总结

由于本人的能力有限,此次设计难免有些不足之处。但通过这次设计,我的“查阅”、“选择”、“计算”、“设计”及“表述”等能力有了很大提高,并且巩固所学化工原理知识以及其他知识,使得所学的理论知识和实际设计联系了起来。培养了扎实、严谨、求实、创新的作风,这对于我以后的学习和工作都是大有益处的。

更重要的是,我们应该将这些学习工作方法,以及优良的作风带到以后的实际工作中去。在实际工作中不断提高自己的周密设计能力,给工厂和企业带来实际效益。

参考文献 [1] 陈敏恒,丛德滋,等.《化工原理》 (上).北京:化学工业出版社.1999 [2] 陈敏恒,丛德滋,等.《化工原理》 (下).北京:化学工业出版社.2006,5.

[3] 贾绍义,柴诚敬.《化工原理课程设计化工原理》化工原理课程设计(化工传递与单元操作课程设计) [4] 王国胜,《化工原理课程设计》.大连:大连理工大学出版社.2006,8. [5] 匡国柱等 化工单元过程及设备课程设计[M].北京:化学工业出版社,2002 [6] 刘巍.冷换设备工艺计算手册.北京:中国石化出版社.2003. [7] 方利国,董新法.《化工制图Auto CAD》.北京:化学工业出

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