甲醇------水二元物料板式精溜塔.doc

化工原理教研室
化工原理课程设计
设计题目:甲醇------水二元物料板式精溜塔
设计者姓名:
指导教师:
系别:生物与环境工程系
专业:食品科学与工程
班级:08食品科学与工程
学号:0802061011
说明书共 27 页
图纸共张
设计时间年月至年月
完成时间 2007 年 01月 02 日于
课程设计任务书
1, 设计题目: 甲醇------水二元物料板式精溜塔
2, 设计条件:
(1), 加料组成:
(2), 进料组成: ;
(3), 溜出液组成:
(4), 釜液组成:
(5), 加料状态: .q=1
(6), 塔顶压力: p=100kpa
(7),单板压降≦
3, 设计要求:
(1), 精溜塔工艺设计计算;
(2), 精溜工艺过程流程图;
(3), 精溜塔设备结构图;
(5), 设计说明书.
目录
7
8
设计方案的确定 8
精馏塔物料衡算 8
塔板数的确定 8
精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 10
平均摩尔质量计算 10
平均密度计算 11
液相平均表面张力计算 12
液体平均粘度计算 12
13
塔径的计算 13
精馏塔有效高度的计算 14
塔板主要工艺尺寸的计算 14
14
塔板布置 15
浮阀计算及其排列 16
浮阀塔的流体力学性能验算 17
19
22
23
23
4-2塔顶冷凝器的设计计算 24
4-2-1初选换热器 24
4-2-2传热系数的校核 27
30
摘要及关键词
Abstract and Keywords
摘要
化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物,其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。
float valve tower(column) 以浮阀作为塔盘上气液接触元件的一种板式塔。塔盘主要由塔板、溢流堰、受液盘及降液管组成。塔板上装有一定数量的浮阀,按等腰三角形或正方形排列,浮阀用支腿在塔盘上定位并予以导向。浮阀盖在阀孔上,气体依靠压力使浮阀升起并鼓泡而穿过液层,进行气液两相传。浮阀塔板在蒸气负荷、操作弹性、效率和造价等方面都比较优越。
浮阀塔是最早应用于工业生产的设备之一,五十年代之后通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备为减少对传质的不利影响可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。浮阀塔多用不锈钢板或合金制成,使用碳刚的比率较少。实际操作表明,筛板塔在一定程度的漏夜状态下操作使其板效率明显下降其操作的负荷范围较袍罩塔窄,但良好的塔其操作弹性仍可达到2-3。
蒸馏是分离均相混合物的单元操作,精馏是最常用的蒸馏方式,是组成化工生产过程的主要单元操作。精馏是典型的化工操作设备之一。进行此次课程设计的目的是为了培养综合运用所学知识,来解决实际化工问题的能力,做到能独立进行化工设计初步训练,为以后从事设计工作打下坚实的基础。
关键字:精馏浮阀溢流
3. 设计计算

本设计任务为分离甲醇—水混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升的蒸汽采用全冷凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故采用最小回流比的2倍。塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。

、塔底产品的摩尔分率
甲醇的摩尔质量 MA=32 kg/kmol
水的摩尔质量 MB=18 kg/kmol
xF= xD= xW=
、塔底产品的平均摩尔质量
MF=×32 +(1-)×18 =
MD=×32+(1-)×18=
MW=×32+(1-)×18=

原料处理量 F=117kmol/h
总物料衡算 117=D+W
甲醇的物料衡算FxF=DxD+Wxw
联立求解 D=