化工原理课程设计任务书(3)

化工专业课程设计---年产4.5 吨无水乙醇生产项目设计

提馏段： ?x?水 W?xF=0.158?2 x?乙醇 xW?xF1??=0.314?2?x?乙二醇 W?xF=0.528 ?2

?y?水 W?yF?0.449?2 y???乙醇 yW?yF2?0.4315 ?2??乙二醇 yW?yF?0.1193?24.平均分子质量精馏段 ML1=46?0.8152+18?0.0868+62?0.1005=45.17 MV1=46?0.93 + 18?0.0691+62?0.0008=44.07 提馏段 ML2=46?0.314 +18?0.158 +62?0.528 =50.024 MV2=46?0.4315+18?0.449 +62?0.1193=35.335.表面张力?F=29.205 ?D=17.514 ?W=37.068?+?D29.205+17.514?F+?W1=?F2=2=23.3595 ?2=2=29.205+37.0682=33.13656.粘度：进料处 V-5L=0.00054 VV=1.1155?10 塔顶 V-5LD=0.000439 VVD=1.0496?10 塔底 VLW=0.000644 VVW=1.448?10-5?V?VL+VLD0.00054+0.000439L1=?2=2=0.0004895?V=VL+V

VD-5V1=1.08255?10???2??V=VL+VLWL2=0.000592?2?V+VVW-5?VV2=L2=1.2821?1011

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7.相对挥发度 由yF?0.863 xF=0.628 得：?F?3.73 由yD?0.997 xD=0.997 得： ?F?1 由y-5?7W=1.04?10xW?8.15?10得：?

F=12.76?1?精馏段相对挥发度?1?2.356?2?提馏段相对挥发度?2?8.2458.R=2.5?1?精馏段 L=R?D=0.085Kmol/s V=?R+1??D=0.119Kmol/s 则质量流量 L1=ML1L=3.893Kgs

V1=MV1V=5.244Kgs 则体积流量 LL1S1=?L=5.09?10-3m3s1 VV1S1=?V=3.245m3s1(2)提馏段 q=1 L'=L+qF=0.085+1?138.3913600?0.1234kmols V'=V+(q-1)F=0.119kmols则质量流量：L'2=ML2L=50.024?0.1234=6.17kgs

V'2=MV2V=35.33?0.119=4.204kgs 则体积流量：LL26.17-33S2=?=L2887.559=6.95?10ms VV24.2043S2=?=1.278=3.29msV212

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§3.4 塔径的初步设计

9.(1)精馏段 有u=(安全系数)?u?L??Vmax,安全系数?0.6?0.8，umax?c?V c可由史密斯关联图查出112-3 LS1??V??L1??=5.09?10??753.867?2?S1??V1?3.245?1.616?=0.0339? 取板间距HT=0.45 HL=0.07m,则HT?HL?0.38m 查图可知 c20?0.082 c=c??0.2?1?20?0.0846?20?? u753.867?1.616max?0.0846?1.616?1.825 u4VS14?3.2451=0.7?1.825=1.2775 D=?==1.799mu13.14?1.2775 圆整D=2m 塔截面积A?2T=4?D=3.14 实际空塔气速 u'3.2451==1.0333.14ms 提馏段1 LS2??2V??L2?''S2??=0.0557 H?T-HL=0.38?V2 查图可得0.20.2 c20?0.075 c=c??20?2??0.075??33.1365?20?????0.083?20?? u887.559?1.278

max?0.083?1.278?2.186u2?0.7?umax?1.5302 DS22=4V?u?1.6552 圆整D=2m A?3.14 u3.29T2?3.14?1.048ms

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§3.5溢流装置

1.堰长lw lw?0.65D=0.65?2=1.3m2 h?2.84?Lh?3ow1000E?w???近似取E?1??

?1?精馏段：how?0.0116 堰高 hw?hl?how?0.0534m?2?提馏段： h'ow?0.0204m 堰高 h'w?0.0496m2.弓降液管的宽度和横截面积查图得AFWDA=0.0721 TD=0.124

则A2F=0.226m WD=0.248m?1?精馏段：取降液管底隙流速u0?0.13ms,则 hLS10?L?0.03m

Wu0?2?提馏段： h'?LS2L?0.041取h'0Wu0?0.04m0

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四．塔附件设备

4.1.接管?1?进料管采用直接进料管，管径计算如下：D=4VS，取uF?1.8ms，?L?800.525?uVS=0.00195 D=37mm查标准系列选取?45?3.5?2?回流管采用直管回流管，取uF?1.8msdF=4?62053.14?1.8?3600?974.592=63mm 查标准系列选取?76?4?3?塔底出料管取uW?1.8ms，直管出料dw?35mm 查标准系列选取?45?3.5

?4?塔顶蒸汽出料管直管出气，取出D气速为：u=15ms则： D=4V?525mm?u?5?塔底进气管直管进气，u?23ms则：D?4V?427mm

?u?6?法兰由于常压操作，所以法兰均采用标准管法兰，平焊法兰，由不同的公称直径，选用法兰。

①进料管接管法兰：Pg6Dg70HG5010-58 ②回流管法兰：Pg6Dg60HG5010-58

③塔底出料管法兰：Pg6Dg80HG5010-58 ④塔顶蒸气管法兰：Pg6Dg500HG5010-58 ⑤塔釜蒸气进气法兰：Pg6Dg550HG5010-58

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