分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔的设计方法以及计算.doc

燕京理工学院化工原理课程设计化工原理课程设计任务书 化药1104 赵金金 110150108指导教师 周莉莉一、设计题目：分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔二、原始数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液2.5万吨（开工率300天/年）原 料：乙醇含量为35%（质量百分比）的常温液体分离要求：塔顶乙醇含量不低于90%（质量分数） 塔底釜液乙醇含量不高于0.5%（质量分数）塔操作条件：精馏塔塔顶压强：常压进料热状况：泡点进料回流比：自选单板压降：800mm,故群座壁厚取16mm。基础环内经： 基础环外经： 圆整：=1800mm，=2400mm.基础环厚度，考虑到腐蚀余量，腐蚀余量取18mm，考虑到再沸器，群座高度取2.5m，地角螺栓直径取M30.3.5吊柱对于较高的室外无框架的整体塔，在塔顶设置吊柱，对于补充和更换填料、安装和拆卸内件，既经济又方便的一项措施，一般取15m以上的塔物设吊柱，本设计中高度大，因此设吊柱。因设计塔径D=2000mm，可选用吊柱600kg，s=1000mm，l=3500mm，H=1000mm，材料为。3.6人孔人孔是安装和检修人员进出塔的惟一通道，人空的设置应便于人进入任一层塔板，由于设置人孔处塔间距离大，且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求，一般每隔10-20块塔板才设一个人孔，本塔总共37块板，需设置3个人孔，每个孔直径为450mm，在设置人孔处，板间距为600mm，裙座上应开设2个人孔，直径450mm，人孔慎入塔内部应与他内壁修平，其边缘需倒装和磨圆，人孔法兰的密封形状及垫片用材，一般与塔的接管法兰相同，本设计也是如此。 第四章 塔总体高度的设计一、塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离，取除沫器到第一板的间距为600mm，顶部空间高度为1200mm二、塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底封头的直线距离，釜液停留时间取5s。 （4.1） （4.2）塔立体高度 （4.3） （4.4）第五章 塔附属设备设计5.1确定冷凝器和再沸器的热负荷， （5.1） （5.2）上两式中的，分别为塔顶塔底混合物的汽化潜热，为塔底混合物流率，物质时的气化潜热KJ/mol时的气化潜热KJ/mol乙醇4021939113.430.780.002水43193.9440725.20.220.998 5.2冷凝器的选择有机物蒸汽冷凝器的设计选用的总体传热系数一般范围为5001500kcal/(h)本设计取 K=700 kcal/(h)=2926J/(h) 出料液温度：78.47（饱和气）78.72（饱和液）冷却水温度：2035逆流操作：=58.72，=43.47传热面积： （5.3）5.3再沸器的选择选用120饱和水蒸汽加热，传热系数取K=2926 J/(h)料液温度：99.53100，热流体温度120120逆流操作：=20，=20.47传热面积： （5.4）设计体会对于设计过程我通过查阅各种文献得到数据，公式最后汇总，通过给出的任务进行计算，使我的自学能力，汇总能力都得到了提高。对于最后部分塔附属高度的计算还不甚了解，很不熟练，有待提高。通过本次课程设计不仅增强了自己的自学能力更促进了对化工原理知识的进一步了解，同时通过同学之间，同学和老师之间的相互交流使我的设计更加完善。在良好的互动环境下我们大家都很努力认真，不仅是为了取得成绩，更是为了能在知识上，在能力上都有所提高。特别使对一些参考文献的使用，和对图表的查询都有了实质性的操作。动手能力也有了显著提高，使大家都很高兴。虽然我们做设计的时间较以前的学哥学姐时间短，但我们相信我们的收获不比他们少。当然我知道自己的设计也许还存在着这样或那样的不足，但我知道这是我努力的结果。我感谢能有这次让我努力并增长知识的机会，缺点和不足一定会尽力改正。也真心地希望还有这样可以促进我们学习和进步的机会。1、通过本次课程设计，使我对从浮阀塔设计方案到浮阀塔设计的基本过程的设计方法、步骤、思路有一定的了解与认识。它相当于实际浮阀塔设计工作的模拟。在课程设计过程中，基本能按照规定的程序进行，先针对浮阀塔的特点收集、调查有关资料，然后进入草案阶段，其间与指导教师进行几次方案的讨论、修改、再讨论，逐步了解了设计浮阀塔的基本顺序，最后定案。设计方案确定后，又在老师指导下进行初步详细设计，并计算物料守衡，塔高等；最后进行塔附件设计。2、此次课程设计基本能按照设计任务书、指导书、技术条件的要求进行。同学之间相互联系，讨论，整体设计基本满足使用要求，但是在设计指导过程中也发现一些问题。理论的数据计算不难，困难就在于实际选材，附件选择等实际问题。这些方面都应在以后的学习中得以加强与改进。以上是本次课程设计的指导过程中的心得与体会以及对课程设计完成情况的总结，希望在以后的学习当中能扬长避短，以取得更好的教学效果。参考文献1.化工原理杨祖荣 刘丽英 刘伟 编著。化学工业出版社（第二版） 2013年6月第7次印刷2.化工原理王志魁 编著 化学工业出版社（第二版） 2002年2月第9次印刷3.化工设计概论侯文顺编著 化学工业出版社（第二版） 2010年1月第12次印刷4.化工原理课程设计指导 任晓光主编 化学工业出版社2009年1月5.化工原理课程设计 王国胜主编 大连理工大学出版社 2005年2月6.化工容器及设备简明设计手册 贺匡国主编 化学工业出版社 2002年8月7.化工单元过程及设备课程教材 匡国柱，史启才主编 化学工业出版社，2005.1主要符号说明F：原料液流量(kmol/h) ：原料组成（摩尔分数）：进料温度（）D：塔顶产品流量(kmol/h) ：塔顶组成（摩尔分数）：塔顶温度（）W：塔底残液流量(kmol/h) ：塔底组成（摩尔分数）：塔底温度（）：密度（kg/m）：平均摩尔质量（kg/kmol）：表面张力（N/m2）：粘度（mPas）R：回流比：相对挥发度：塔板效率：浮阀数：理论板数（块）：实际板数（块）：流速（m/s）：阀孔气速（m/s）：临界阀孔气速（m/s）:液体质量流量（kg/s）:气体质量流量（kg/s）：液体体积流量（m/s）：气体体积流量（m/s）：堰长（m）：降液管底隙高（m）:堰高（m）：堰上液高度（m）：板上液层高度（m）：板间距（m）:降液管内清液层高度（m）：降液管宽度（m）：降液管横截面积（m2）：塔截面积（m2）：阀孔动能因子：边缘区宽度（m）：破沫区宽度（m）：孔心距（m）：排间距（m）：单板压降（Pa）：液体在降液管内停留时间（s）Q：热量（kJ/h）r：汽化潜热（kJ/kg）H：全塔高度（m）D：塔径（m）下标说明：L：液相 V：气相1：精馏段 2：提留段结束语本次课程设计经过两周的时间得以完成，主要包括目录、绪论、设计方案、浮阀塔的工艺计算等内容，主要通过上网搜集资料、查找统计文献、数据的整合计算、文字的筛选以及上机调试等部分组成，在此基础上形成了该课程设计的基础框架，最后由本人加以总结整合，提出了相关设计方案，具体内容在课程设计各章节均有所体现。本次课程设计让我取得了很多收获。首先，通过课程设计资料的搜索以及对数据的计算，让我对化工原理有了更加清晰、更加深刻的认识，课程设计本身的完成过程，其实也是自己对化工原理轮廓的理解，对内容的把握的过程，这样可以更加丰富的了解了化工原理的全貌，对自己的专业知识学习也更加深刻，不在浮于表面。其次，通过本次课程设计，提高了我的逻辑思维能力以及对材料的整合和筛选能力，这对于我今后的研究和学习有很大的帮助，通过了整个课程设计方案的描述，让我更加全面的拓宽自己的思考能力。再次，课程设计让我更加重视实践，重视对实际工作的关注，有利于提高我理论联系实际的能力。通过这次学习，我知道了如何去自觉学习，如何去体验实践的成果，如何在实践中后享受胜利的喜悦。最后，对于我来说，独自完成课程设计是相当困难的，它的完成与老师和同学的合作是密不可分的，在共同的努力中我感受到了团队的合作力量，团队的温暖，工作的同时也增进了我们的友谊，我想我们每个人都会为我们共同努力的汗水所骄傲和自豪。但是，课程设计的完成并不代表我自身学习的终止，在完成过程中我发现自己有很多缺点不足。如：课程设计中的Auto CAD作用部分对自己来讲十分困难，另外，大量的内容也暴露出自己知识面窄，对实践活动的能力不强等诸多问题，我想困难和挑战才是激发自己前进的动力，自己也将会在今后的学习和生活中，劈荆斩浪，挑战自我。化工原理课程设计的完成对我来说有深刻的意义，我衷心感谢周莉莉老师的指导以及与我合作共同学习的同学，是你们带给我收获，带给我快乐！33