??60?RV)/AT?(0.5~0.7)HB?(tLsHB?(5?16.13?3600?60?0.142)/2.01?1.2?1.80m
5.3塔总体高度
HL?HTN?4?150?450?(48?1)?5?150?21900mm?21.90m
H?HL?HB?H裙?H封?H顶?21.90?1.80?3?0.375?1.2?28.28m
第六部分 附属设备的计算
6.1 冷凝器的选择
乙醇-正丙醇汽化热 温度t/℃ 乙醇kj/kg 正丙醇kj/kg
(1)热负荷QC
70 810.1 673.3
80 820.5 690.5
90 840.8 703.5
100 860.9 745.5
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塔顶tD?79.80℃,查改温度下乙醇的汽化热为819kJ/kg,正丙醇的汽化热为689kJ/kg,平均汽化热为:r?0.9215?819?46?(1?0.9215)?689?60?37961.78kJ/kmolQc?Vr?172.02?3600?37961.78?1813.94kW(2)冷却水用量qm2
取冷却水进口温度为25℃,出口温度为40℃,水的比热容为4.18kJ(kg?℃)
qm2?Qc(Cp?t)?1813.94[4.18?(40?25)]?28.93kg/s
(3)总传热系数K
查表,取K?700w(m2?℃) (4)泡点回流时的平均年温差?tm
?tm?t2?t1(79.80?25)?(79.80?40)??46.90℃ T?t179.80?25lnlnT?t279.80?40(5)换热面积A
A?Q(K?tm)?1813.94?103(700?46.90)?55.25m2 选取设备型号G500I-16-40
6.2再沸器QB的选择
(1)热负荷QB
塔底温度tw?97.6℃,由插值法求得97.6℃时乙醇和正丙醇的汽化热为q乙?856.16kJ/kg和q正?735.42kJ/kg所以r?0.00013?856.16?46?(1-0.00013)?735.42?60?44124.58kJ/kmolQB?V?r?172.02?3600?44124.58?2108.4kW 45
(2)加热蒸汽用量qm1
选用0.25MPa(表压)的饱和蒸汽加热,温度为T?138.8℃,r??2152kJ/kgqm1?QB/r??2108.4/2152?0.98kg/s考虑10%的热损失,qm1?1.1?0.98?1.1kg/s
(3)平均温度?tm
?tm?T-tw?138.8-97.6?41.2℃ (4)换热系数K
查手册得,取K=900W(m2?℃) (5)换热面积A?
A??QB/(K?tm)?2018.4?103/(900?41.2)?54.43m2考虑10%换热损失,A??1.1?54.43?59.88m2
查表选型G?CH800?6?70
储槽、加料泵、高位槽、产品冷却器设计从略。
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第七部分 参考文献
(1) 贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津大学出版
社,2002
(2) 吴俊,宋孝勇. 化工原理课程设计[M].华东理工大学出
版社,2011
(3) 柴诚敬等.化工原理[M].高等教育出版社,2006 (4) 刘玉兰等. 常用化工单元设备的设计[M]. 华东理工大
学出版社, 2005
(5) 刘光启,刘杰.化学化工物性数据手册(无机卷).化学工
业出版社,2002
47
(6) 王国胜,化工原理课程设计[M].大连理工大学出版社,
2005
(7) 王卫东,化工原理课程设计[M]. 华东理工大学出版
社,2011
第八部分 对本设计的评述
本次设计分离乙醇-正丙醇物系的浮阀式精馏塔,经过两周的学习和研究,终于在自己的努力,还有老师和同学们的帮助下完成了本设计。在开始设计之前,我在图书馆借了一些参考资料和设计手册,并且在网上查了一些这方面的资料。然后我将化工原理书以及化工原理课程设计书,以及借到的资料认认真真地看了一遍。这对于我后来的计算过程有着非常重要的作用,让我对设计的大致步骤有了一个了解,扫清了前进道路上的很多障碍,让接下来的计算得以比较顺利地进行。在设计过程中存在着大量的计算,需要非常的有耐心去做,并且还得借助一些计算工具。比如在计算板数的时候,由于用笔算很麻烦,但是用Excel,大大方便了计算,且提高了准确度,此后又观察到逐板计算法基本上是重复计算,很适合用Excel,因此又用Excel利用逐板计算法计算出理论塔板数。这使得我对使用 Word、 Excel 和 auto CAD 等工具协助进行复杂的计算与图形的绘制更加的熟练。 在计算的过程中,需要很认真地去查找数据、计算,若出现错误将会对整个设计产生很大的误差。设计实验有大量的数据需要处理而且是环环相扣的,只要有一 个数据出错,
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