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四:有必然的操作弹性:当气液相流率有必然颠

时间:2019-09-23   浏览次数:

  乙醇和水的精馏塔设想_电力/水利_工程科技_专业材料。结业论文(设想) 2012 届 业:煤 题 目:乙醇-水精馏塔工艺设想取塔顶冷凝器选型设想专 炭深加工取操纵 学生姓名: 学 号: 小组: 指点教师: 完成日期: 媒介 1.1 精馏道理及其

  结业论文(设想) 2012 届 业:煤 题 目:乙醇-水精馏塔工艺设想取塔顶冷凝器选型设想专 炭深加工取操纵 学生姓名: 学 号: 小组: 指点教师: 完成日期: 媒介 1.1 精馏道理及其正在化工出产上的使用 现实出产中,正在精馏柱及精馏塔中精馏时,上述部门气化和部门冷凝是同时进行的。对理 想液态夹杂物精馏时,最初获得的馏液(气相冷却而成)是沸点低的 B 物质,而残液是沸点高的 A 物质,精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区,温度最高;塔顶温度最低。精馏 成果,塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分,纯高沸点组分则留正在塔底。 1.2 精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其彼此联系,总称为精馏安拆,其焦点为精馏塔。常用的精馏塔 有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如 下: 一:出产能力大:即单元塔截面大的气液相流率,不会发生液泛等纷歧般流 动。 二:效率高:气液两相正在塔内连结充实的亲近接触,具有较高的塔板效率或传质效率。 三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,能够节流动力费用,正在减压操做是时,易于 达到所要求的实空度。 四:有必然的操做弹性:当气液相流率有必然波动时,两相均能维持一般的流动,并且不会 使效率发生较大的变化。 五:布局简单,制价低,安拆检修便利。 六:能满脚某些工艺的特征:侵蚀性,热敏性,起泡性等。 1.4 常用板式塔类型及本设想的选型 常用板式塔类型有良多,如:筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有良多优 点,且加工便利,故相关浮阀塔板的研究开辟远较其他形式的塔板普遍,是目前新型塔板研开 发的次要标的目的。近年来取浮阀塔一曲成为化工生中次要的传质设备,浮阀塔多用不锈钢板或合 金 。现实操做表白,浮阀正在必然程度的漏夜形态下,使其操做板效率较着下降,其操做的负 荷范畴较泡罩塔窄,但设想优良的塔其操做弹性仍可达到对劲的程度。 浮阀塔塔板是正在泡罩塔板和筛孔塔板的根本上成长起来的,它接收了两者的长处。所以正在此我 们利用浮阀塔,浮阀塔的凸起长处是布局简单,制价低,制制便利;塔板开孔率大,出产能力 大等。 乙醇取水的分手是一般物系的分手,精馏的意义严沉,正在化工出产中使用很是普遍,对于提 纯物质有很是主要的意义。所以有需要做好本次设想 1.4.本设想所选塔的特征 浮阀塔的长处是: 1.出产能力大,因为塔板上浮阀放置比力紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,出产能力比泡 罩塔板大 20%~40%,取筛板塔接近。 2.操做弹性大,因为阀片能够起落以顺应气量的变化,因而维持一般操做而答应的负 荷波动范畴比筛板塔,泡罩塔都大。 3.塔板效率高,因为上升气体从程度标的目的吹入液层,故气液接触时间较长,而雾沫夹带量 小,塔板效率高。 4.气体压降及液面落差小,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,负气体压降及液面落差比泡 罩塔小。 5.塔的制价较低,浮阀塔的制价是划一出产能力的泡罩塔的 50%~80%,可是比筛板塔高 20%~30。 可是,浮阀塔的抗侵蚀性较高(防止浮阀锈死正在塔板上) ,所以一般采用不锈钢做成,以致 浮阀制价高贵,推广遭到必然。跟着科学手艺的不竭成长,各类新型填料,高效率塔板 的不竭被研制出来,浮阀塔的推广并不是越来越广。 近几十年来,人们对浮阀塔的研究越来越深切,出产经验越来越丰硕,堆集的设想数据比力 完整,因而设想浮阀塔比力合适 第二章流程简直定和申明 2.1 设想思 起首,乙醇和水的原料夹杂物进入原料罐,正在里面逗留必然的时间之后,通过泵进入原料预 热器,正在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。由于被加热 到泡点,夹杂物中既有气相夹杂物,又有液相夹杂物,这时候原料夹杂物就分隔了,气相混 合物正在精馏塔中上升,而液相夹杂物正在精馏塔中下降。气相夹杂物上升到塔顶上方的冷凝器 中,这些气相夹杂物被降温到泡点,此中的液态部门进入到塔顶产物冷却器中,逗留必然的 时间然后进入乙醇的储罐,而此中的气态部门从头回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。液 相夹杂物就从塔底一部门进入到塔底产物冷却器中,一部门进入再沸器,正在再沸器中被加热 到泡点温度从头回到精馏塔。塔里的夹杂物不竭反复前面所说的过程,而进料口不竭有新颖 原料的插手。最终,完成乙醇和水的分手。 2.1 设想流程 乙醇—水夹杂液经原料预热器加热,进料情况为汽液夹杂物 q=1 送入精馏塔,塔顶上升蒸汽 采用全凝器冷凝,一部门入塔回流,其余经塔顶产物冷却器冷却后,送至储罐,塔釜采用曲 接蒸汽加热,塔底产物冷却后,送入贮罐(附流程图)。 摘 要 本设想是以乙醇――水物系为设想物系, 以浮阀塔为精馏设备分手乙醇和水。 浮阀塔是化工出产中次要的气 液传质设备,此设想针对二元物系乙醇--水的精馏问题进行阐发,拔取,计较,核算,画图等,是较完整 的精馏设想过程。 通过逐板计较得出理论板数为 16 块,回流比为 2.78,算出塔效率为 0.518,现实板数为 32 块,进料为 第 11 块,正在板式塔次要工艺尺寸的设想计较中得出塔径为 1 米,无效塔高 13.6 米,浮阀数(提馏段每块 76) 。通过浮阀塔的流体力学验算,证明各目标数据均合适尺度。本次设想过程一般,操做合适。 环节词:乙醇,水,二元精馏,浮阀持续精馏精馏塔,提馏段 1 塔的工艺计较 查阅文献,拾掇相关物性数据表 1-1 年处置原料能力 质量分数 量 F=20000 t y ? F ? 0.4 ? D ? 0.94 M 乙醇 ? 46.07 kg km ol ?W ? 0.04 M 水 ? 18.01kg kmol 1.1 进料液及塔顶、塔底产物的摩尔分数 按照公式 : nA ? wA MA wA w ? B MA MB (1-1) 0.4 46.07 原料液中易挥发组分的摩尔分数: x F ? ? 0.21 0.4 0.6 ? 46.07 18.01 0.94 46.07 馏出液中易挥发组分的摩尔分