化工原理課程設計《板式塔課程設計》

板式塔課程設計,整合知識 提高能力,設計任務,一、設計題目：年產 A 噸乙醇-水板式精餾塔工藝設計。 二、已知條件： 1原料組成：含 B %（質量）的粗乙醇溶液，其余為水。 2產品要求：含量 93.5 %（質量）的乙醇。 3塔底殘液要求：含乙醇0.1%（質量）。 4加熱劑：經壓力調節(jié)后為0.2MPa（表壓）的飽和水蒸氣。 5冷卻劑：30的循環(huán)冷卻水。 6、進料狀況：,設計要求,1、繪出物料流程圖、塔板結構圖、塔體工藝圖； 2、給出各接口尺寸； 3、給出冷卻劑、加熱劑用量。 4、選擇附屬設備（泵、換熱器、流量計等）,設計步驟,1、設計方案的選定,2、工藝計算,3、塔板結構設計,4、塔體工藝尺寸設計,5、撰寫設計說明書,1、設計方案的選定,2.操作壓力： 3.塔板形式： 4.加熱方式： 5.加料方式及進料熱狀況： 6.回流液溫度：,連續(xù)精餾、間歇精餾、特殊精餾；,常壓、加壓、減壓；,篩板塔板；,間接蒸汽加熱,高位槽、加料泵；,1.精餾方式：,浮閥塔板；,2、工藝計算,（1）實際塔板數,回流比R ：,R圓整,底部局部放大25倍,理論板捷算法,計算Rmin, R= 1.61.9Rmin,頂部局部放大5倍,整張圖200200,估算總板效率,釜溫,關聯圖,塔板壓降核算,設t,根據經驗設總板效率,Np,校驗ET,設塔板壓降270-540Pa,計算塔釜壓強,塔釜溫度,計算、（以定性溫度下、進料組成計算）,ET=0.49()-0.245,計算、（以定性溫度下、進料組成計算）,ET=0.49()-0.245,關聯圖,校驗,將工藝計算結果列表,（3）冷卻劑、加熱劑用量,（2）各接口尺寸,注意u的選擇：根據第1章流體流動選擇合適的流速,進料管：泵加料 u= 1-3m/s；高位槽進料u= 0.5-1m/s,回流液管：泵回流 u= 1.5-3m/s；重力回流u= 0.5-1m/s,3、塔板結構設計,選擇設計板 板面布置 結構參數設計 塔板校核,選擇降液管形式,板面布置,Af,Aa,Ws,Ws50-100mm,Af,Wc 25-50mm,篩孔、浮閥排列形式,板面分區(qū),塔徑D1m 分塊，至少有一寬度為400mm,F1型 閥孔直徑d0=39mm，孔間距t=(75mm、100、125、150）,篩板塔：,篩板塔孔徑d0，孔間距t=(2.5-5) d0,浮閥塔：,Aa（鼓泡區(qū)）根據一定的公式計算，并計算出開孔數、或閥數,結構參數的設計,確定塔徑D,初選,結構參數的設計,溢流強度,塔板校核（流體力學驗算）,塔板壓降,液沫夾帶,溢流液泛,液體在降液管內的停留時間,漏液,常壓,繪出負荷性能圖,k：穩(wěn)定系數,一般大塔 80-82% <900mm塔 65-75% 負壓塔 65-75%,負荷性能圖,設計結果列表,3-4,4、塔體工藝尺寸設計,設置各種接口,確定塔高：H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H,測溫、測壓、取樣口,人孔、手孔,塔高,H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H,繪圖,物料流程圖： 塔板結構圖： 塔體工藝圖：,只標設備名稱，物料組成、流量。,總高、管口位置、板間距、管口方位、管口表、技術特性表。,塔板分塊、孔的排列、降液管的尺寸；,5、設計說明書內容,1.設計任務書 2.目錄 3.符號表 4.精餾方案的選擇 5.工藝計算 6.精餾塔的工藝尺寸設計 7.參考文獻 8.結束語：評價、感受,設計任務書 一、設計題目：年產 A 噸乙醇板式精餾塔工藝設計。 二、已知條件： 1原料組成：含 B %（質量）的粗乙醇溶液，其余為水。 2產品要求：含量 93.5 %（質量）的乙醇。 3塔底殘液要求：含乙醇0.1%（質量）。 4加熱劑：經壓力調節(jié)后為0.2MPa（表壓）的飽和水蒸氣。 5冷卻劑：30的循環(huán)冷卻水。 6、進料狀況：,三、設計內容： 1、確定設計方案 ( 精餾裝置流程設計與論證 )。 2、板式塔的工藝計算： (1). 確定塔頂，塔底產品的質量與流量； (2). 確定塔頂，塔底控制溫度； (3). 求算最小回流比，確定操作回流比； (4). 求算理論板層數 N ，確定加料位置； (5). 確定實際板層數，實際加料板位置； (6). 全塔熱平衡，計算塔頂冷凝，冷卻器熱負荷及冷卻水消耗量；塔底再沸器熱負荷及加熱蒸汽消耗量；,3、 板式塔主要工藝尺寸的確定： (1)、確定塔高、塔徑； (2)、 塔板設計，計算塔板各主要工藝尺寸，進行流體力學的校核計算；塔板結構設計；并畫出塔的操作性能圖； （3）繪出物料流程圖、塔板結構圖、塔體工藝圖 (4)、給出各接口尺寸； (5)、撰寫設計說明書和繪圖。,設計說明書封面格式,年產 噸乙醇板式精餾塔工藝設計說明書 單 位 設 計 者 號 指導教師 日 期 ,主要參考資料,1. 化學工程手冊物性數據 2. 化工制圖制圖標準 3. 化工過程及設備設計設計過程 4. 化工原理（上，下冊） 5. 化工原理實驗 6. 材料與零部件管子規(guī)格,其它要求,統一用A4復印紙書寫，封皮打印，左側裝訂；,17周四 交,注意事項,設計方法以一本書為主，不要混用。 說明書中的數據、公式要注明出處。 課程設計的成績組成：,說明書、圖、平時印象、答辯。,