化工原理课程设计(规整填料塔)
填料塔化工原理课程设计

填料塔化工原理课程设计填料塔是一种常见的化工设备,广泛应用于化工、环保、石油等领域。
填料作为塔内的主要组成部分,对于塔内的传质、反应等过程起着至关重要的作用。
因此,在化工原理课程设计中,填料塔的设计和优化是必不可少的一部分。
填料塔化工原理课程设计主要包括以下内容:一、填料的选择和设计填料的种类繁多,不同的填料有着不同的物理化学性质和结构特征,对于塔内传质、反应等过程有着重要的影响。
在填料选择时,需要根据实际工艺要求和特定条件进行选择,同时考虑填料的成本、维护和清洗难度等因素。
设计填料塔需要考虑的因素包括:填料堆积密度、总塔体积、填料层数、塔径、塔高、塔底和塔顶结构等。
这些因素需要通过计算和模拟来确定最佳的设计参数,以满足特定的工艺要求。
二、塔内流体传输和传质填料塔中的流体传输和传质是塔内传质过程的关键。
塔内传质过程可以用物理和数学模型来描述和分析,以确定传质速率、传质效率等基本参数。
主要的传质模型包括:对流传质、扩散传质、反应传质等。
对于填料塔的设计和优化,需要进行流体传输和传质的数值模拟和实验验证。
实验验证可以通过建立实验装置,通过对工艺参数和填料种类的变化,来实现对塔内传质的观测和分析。
数值模拟可以基于参数偏微分方程或者多相流模型,来模拟塔内传质过程,从而得到设计和优化的基本参数。
三、塔内反应过程填料塔中的反应过程是化工原理课程设计的另一个关键部分。
填料塔由于具有大量的表面积、液膜和气液界面,为反应过程提供了良好的反应条件。
塔内反应过程主要包括:吸收、脱吸附、萃取、沉淀等反应过程。
在设计和优化填料塔反应过程时,需要考虑多种因素,如反应物浓度、反应速率、塔高、填料种类等。
通过物理学和化学动力学等基本原理,可以建立反应过程的模型,从而对反应过程进行分析和优化设计。
四、优化设计与实践填料塔化工原理课程设计的最后一部分是优化设计与实践。
通过对填料塔的设计和优化,可以实现工艺目标的达成。
同时,优化设计也需要根据实际情况和运行经验进一步调整和改善,以适应工艺的不断发展和变化。
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计

化工原理课程设计-填料吸收塔的设计课程设计题目:填料吸收塔的设计教学院:化学与材料工程学院专业:化学工程与工艺(精细化工方向)学号:学生姓名:指导教师:2012 年 5 月31 日《化工原理课程设计》任务书2011~2012 学年第2学期学生姓名:专业班级:化学工程与工艺(2009) 指导教师:工作部门:化工教研室一、课程设计题目:填料吸收塔的设计二、课程设计内容(含技术指标)1. 工艺条件与数据煤气中含苯2%(摩尔分数),煤气分子量为19;吸收塔底溶液含苯≥0.15%(质量分数);吸收塔气-液平衡y*=0.125x;解吸塔气-液平衡为y*=3.16x;吸收回收率≥95%;吸收剂为洗油,分子量260,相对密度0.8;生产能力为每小时处理含苯煤气2000m³;冷却水进口温度<25℃,出口温度≤50℃。
2. 操作条件吸收操作条件为:1atm、27℃,解吸操作条件为:1atm、120℃;连续操作;解吸气流为过热水蒸气;经解吸后的液体直接用作吸收剂,正常操作下不再补充新鲜吸收剂;过程中热效应忽略不计。
3. 设计内容①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计;②塔径的计算;③其他工艺尺寸的计算。
三、进度安排1.5月14日:分配任务;2.5月14日-5月20日:查询资料、初步设计;3.5月21日-5月27日:设计计算,完成报告。
四、基本要求1. 设计计算书1份:设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点,列出设计主要技术数据,对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果,对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。
设计说明书具体包括以下内容:封面;目录;绪论;工艺流程、设备及操作条件;塔工艺和设备设计计算;塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算;设计结果概览;附录;参考文献等。
化工原理课程设计填料精馏塔.doc

填料精馏塔实例甲醇和水目录第1章概述 (1)1.1 与物性有关的因素 (1)1.2 与操作条件有关的因素 (1)1.3 本章小结 (2)第2章流程确定和说明 (3)2.5 加热方式 (4)2.6 加热器 (4)2.7 本章小结 (4)第3章精馏塔的设计计算 (5)3.1 操作条件与基础数据 (5)3.2 精馏塔工艺计算 (7)3.3 精馏塔主要尺寸的设计计算 (12)3.4 填料的选择 (17)3.5 塔径的设计计算 (18)3.6 填料层高度的计算 (19)3.7 本章小结 (20)第4章附属设备及主要附件的选型计算 (21)4.1 冷凝器 (21)4.2 加热器 (21)4.3 塔内管径的计算及选择 (21)4.4 液体分布器 (20)4.5 填料及支撑板的选择 (21)4.6 塔釜设计 (22)4.7 除沫器 (22)4.8 本章小结 (22)结论 (26)在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门,塔设备属于使用量大,应用面广的重要单元设备。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。
所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。
塔设备按其结构形式基本上可分为两类:板式塔和填料塔。
以前,在工业生产中,当处理量大时多用板式塔,处理量小时采用填料塔。
近年来由于填料塔结构的改进,新型的、高负荷填料的开发,既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小以性能稳定等特点。
因此填料塔已被推广到大型汽液操作中。
在某些场合还代替了传统的板式塔。
如今,直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。
板式塔为逐级接触式汽液传质设备,它具有结构简单、安装方便、操作弹性大、持液量小等优点。
同时也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。
本设计目的是分离甲醇-水混合液,处理量不大,故选用填料塔。
塔型的选择因素很多。
主要因素有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。
化工课程设计填料塔设计

化工课程设计填料塔设计一、教学目标本节课的学习目标包括:知识目标:学生需要掌握填料塔的基本概念、类型和设计方法;了解填料塔在化工过程中的应用和重要性。
技能目标:学生能够运用所学的知识,独立完成填料塔的设计计算;能够分析并解决实际工程中的问题。
情感态度价值观目标:培养学生对化工行业的兴趣和热情,提高学生对工程实践的重视,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.填料塔的基本概念和类型:介绍填料塔的定义、结构和工作原理,分析不同类型填料塔的特点和应用范围。
2.填料塔的设计方法:讲解填料塔的设计步骤和方法,包括填料的选择、塔径的确定、塔高的计算等。
3.填料塔在化工过程中的应用:介绍填料塔在化工过程中的重要作用,分析其在不同领域的应用案例。
4.实际工程案例分析:通过分析实际工程中的填料塔设计案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题解决。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解填料塔的基本概念、设计方法和应用案例,使学生掌握相关理论知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享不同类型的填料塔设计和应用经验,培养学生的团队合作精神和创新意识。
3.案例分析法:分析实际工程中的填料塔设计案例,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自操作填料塔设备,增强学生的实践能力和操作技能。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,将采用以下教学资源:1.教材:选用权威的化工教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:推荐相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,通过图片、图表和动画等形式,直观地展示填料塔的原理和设计方法。
4.实验设备:提供填料塔实验装置,让学生亲身体验填料塔的操作和应用。
五、教学评估本节课的评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等,评估学生的学习态度和积极性。
化工原理课程设计 填料塔的设计说明书

化工原理课程设计—填料塔的设计说明书化学与化工学院制目录一、绪论 (3)二、设计任务及操作条件 (3)三、设计方案的确定 (4)1、装置流程的确定 (4)2、吸收剂选择 (5)3、操作温度与压力的确定 (5)4、填料的类型与选择 (6)四、基础物性参数的确定 (8)1、液相物性参数 (8)2、气相物性参数 (8)3、气液相平衡参数 (9)4、物料衡算 (9)5、填料物性参数 (10)五、填料塔工艺尺寸的确定 (11)1、塔径的计算 (11)2、填料层高度计算 (14)六、填料层压降计算 (16)七、填料塔内件的类型与设计 (17)八、总结 (18)九、参考文献 (19)十、后记......................................................................................................... 错误!未定义书签。
十一、符号说明.. (19)一、绪论塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。
填料分规整填料和散装填料两大类。
塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。
与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
填料塔的类型很多,其设计的原则大体相同,一般来说,填料塔的步骤如下:根据设计任务和工艺要求,确定设计方案;根据设计任务和工艺要求,合理地选择填料;确定塔径、填料层高度等工艺尺寸;计算填料层的压降;进行填料塔塔内件的设计和选型。
化工原理课程设计(规整填料塔)

化工原理课程设计(规整填料塔)填料精馏塔设计任务书一、设计题目:填料塔设计二、设计任务:苯-甲苯精馏塔设计三、设计条件:1、年处理含苯41%(质量分数,下同)的苯-甲苯混合液3万吨;2、产品苯含量不低于96%;3、残液中苯含量不高于1%;4、操作条件:填料塔的塔顶压力:4kPa(表压)进料状态:自选回流比:自选加热蒸汽压力:101.33kPa(表压)5、设备型式:规整填料塔6、设备工作日:300天/年,24h连续运行四、设计内容和要求序号设计内容要求1 工艺计算物料衡算、热量衡算、理论塔板数等2 结构设计塔高、塔径、分布器、接口管的尺寸等3 流体力学验算塔板负荷性能图4 冷凝器的传热面积和冷却介质的用量计算5 再沸器的传热面积和加热介质的用量计算6 计算机辅助计算将数据输入计算机,绘制负荷性能图7 编写设计说明书目录、设计任务书、设计计算及结果、流程图、参考资料等目录第1章流程的确定和说明 (3)1.1加料方式 (3)1.2进料状态 (3)1.3冷凝方式 (3)1.4回流方式 (3)1.5加热方式 (3)1.6加热器 (4)第2章精馏塔设计计算 (5)2.1操作条件和基础数据 (5)2.1.1操作压力 (5)2.1.2基础数据 (5)2.2精馏塔工艺计算 (7)2.2.1物料衡算 (7)2.2.2热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数计算 (11)2.3精馏塔的主要尺寸 (12)2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12)2.3.2塔径设计计算 (15)2.3.3填料层高度的计算 (16)第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17) 3.1冷凝器 (17)3.1.1计算冷却水流量 (18)3.1.2冷凝器的计算与选型 (18)3.2再沸器 (18)3.2.1间接加热蒸汽 (18)3.2.2再沸器加热面积 (18)3.3塔内其他结构 (19)3.3.1接管的计算与选择 (19)3.3.2液体分布器 (20)3.3.3除沫器 (21)3.3.4液体再分布器 (22)3.3.5填料支撑板的选择 (22)3.3.6塔底设计 (23)3.3.7塔的顶部空间高度 (23)第4章结束语 (24)参考文献 (25)第1章流程的确定和说明1.1加料方式加料分两种方式:泵加料和高位槽加料。
化工原理填料吸收塔课程设计

化工原理填料吸收塔课程设计引言:填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。
本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化,实现高效的气体净化效果。
一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点,通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。
其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。
二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分,其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。
常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等,它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能,对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。
三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质,包括流量、温度、压力、组成等;2. 选择合适的填料类型和尺寸,考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能;3. 确定填料层数和塔径高比,以及液体循环系统的设计参数;4. 进行塔内气液分布的模拟和优化,保证填料与气体充分接触;5. 进行设备的结构设计和材料选择,考虑耐腐蚀性和操作安全性;6. 进行设备的动态模拟和优化,确定最佳操作条件和效果。
四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。
通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数,可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。
同时,还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素,以保证设备的稳定运行和经济性。
五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业,用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。
随着环保要求的提高和技术的进步,填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低,同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。
结论:填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备,在化工工艺中发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化,可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。
填料塔课设

填料塔课设一、引言填料塔是化工工艺中常用的设备,用于气体和液体的传质和反应。
本次课设将围绕填料塔展开,包括填料塔的基本原理、设计和操作等方面进行详细介绍。
二、填料塔的基本原理填料塔是一种用于气体和液体接触的设备,通过填料的形成,增大气液接触界面,提高传质效果。
填料塔的基本原理如下:1.气液接触:填料塔中,气体从底部进入,液体从顶部注入。
气体和液体在填料层中进行接触,通过气泡、液滴等形式,实现气液质量传递。
2.填料形成:填料是填料塔中的关键组成部分,它可以增大气液接触界面。
常见的填料有环形填料、球形填料等,其表面积大、孔隙率高,有利于传质效果的提高。
3.传质过程:填料塔中的传质过程主要包括物质的吸收、吸附、反应等。
气体和液体之间通过填料的形成,实现了物质的传递和反应。
三、填料塔的设计填料塔的设计是根据具体工艺要求和传质效率来确定的。
以下是填料塔设计的一般步骤:1.确定传质要求:根据工艺需求和传质效率要求,确定填料塔的传质要求。
传质要求包括传质速率、传质效率等。
2.选择填料类型:根据传质要求和工艺特点,选择合适的填料类型。
不同的填料类型具有不同的传质特性,需要根据具体情况进行选择。
3.计算填料高度:根据传质要求和填料特性,计算填料塔的填料高度。
填料高度的选择直接影响传质效果。
4.确定液气流量:根据工艺要求和填料特性,确定液体和气体的流量。
流量的选择需要考虑传质效率和设备的承载能力。
5.设计填料塔尺寸:根据填料高度、液气流量等参数,设计填料塔的尺寸。
尺寸的选择需要满足传质要求和操作要求。
四、填料塔的操作填料塔的操作是保证传质效果和设备安全运行的关键。
以下是填料塔的操作要点:1.操作规程:制定填料塔的操作规程,明确操作流程和注意事项。
操作人员应按照规程进行操作,确保操作的安全和有效。
2.监测参数:监测填料塔的关键参数,包括液位、温度、压力等。
及时发现异常情况,采取相应的措施进行处理。
3.维护清洁:定期对填料塔进行维护和清洁。
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填料精馏塔设计任务书一、设计题目:填料塔设计二、设计任务:苯-甲苯精馏塔设计三、设计条件:1、年处理含苯41%(质量分数,下同)的苯-甲苯混合液3万吨;2、产品苯含量不低于96%;3、残液中苯含量不高于1%;4、操作条件:填料塔的塔顶压力:4kPa(表压)进料状态:自选回流比:自选加热蒸汽压力:101.33kPa(表压)5、设备型式:规整填料塔6、设备工作日:300天/年,24h连续运行四、设计内容和要求目录第1章流程的确定和说明 (3)1.1加料方式 (3)1.2进料状态 (3)1.3冷凝方式 (3)1.4回流方式 (3)1.5加热方式 (3)1.6加热器 (4)第2章精馏塔设计计算 (5)2.1操作条件和基础数据 (5)2.1.1操作压力 (5)2.1.2基础数据 (5)2.2精馏塔工艺计算 (7)2.2.1物料衡算 (7)2.2.2热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数计算 (11)2.3精馏塔的主要尺寸 (12)2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12)2.3.2塔径设计计算 (15)2.3.3填料层高度的计算 (16)第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17)3.1冷凝器 (17)3.1.1计算冷却水流量 (18)3.1.2冷凝器的计算与选型 (18)3.2再沸器 (18)3.2.1间接加热蒸汽 (18)3.2.2再沸器加热面积 (18)3.3塔内其他结构 (19)3.3.1接管的计算与选择 (19)3.3.2液体分布器 (20)3.3.3除沫器 (21)3.3.4液体再分布器 (22)3.3.5填料支撑板的选择 (22)3.3.6塔底设计 (23)3.3.7塔的顶部空间高度 (23)第4章结束语 (24)参考文献 (25)第1章流程的确定和说明1.1加料方式加料分两种方式:泵加料和高位槽加料。
高位槽加料通过控制液位高度,可以得到稳定流量,但要求搭建塔台,增加基础建设费用:泵加料属于强制进料方式,泵加料易受温度影响,流量不太稳定,流速也忽大忽小,影响传质效率。
靠重力的流动方式课省去一笔费用,本次加料可选泵加料,泵和自动调节装置配合控制加料。
1.2进料状态进料方式一般有冷夜进料、泡点进料、气液混合物进料、露点进料、加热蒸气进料等。
冷夜进料对分离有利,但会增加操作费用。
泡点进料对搭操作方便,不受季节气温影响。
泡点进料基于恒摩尔流,假定精馏段和提馏段上升蒸气量相等,精馏段和提馏塔径基本相等。
由于泡点进料时塔的制造比较方便,而其他进料方式对设备的要求高,设计起来难度相对加大,所以采用泡点进料。
1.3冷凝方式选全凝器,塔顶出来的气体温度不高,冷凝后回流液和产品温度不高,无需再次冷凝,且本次分离是为了分离苯和甲苯,且制造设备较为简单,为节省资金,选全凝器。
1.4回流方式宜采用重力回流,对于小型塔,冷凝器由重力作用回流入塔。
优点是回流冷凝器无需支撑结构;缺点是回流控制较难安装,但强制回流需用泵,安装费用、电耗费用大,故不用强制回流,塔顶上升蒸气采用冷凝冷却器以冷凝回流入塔内。
1.5加热方式采用间接加热,因为对同一种进料组成,热状况及回流比得到相同的馏出液组成及回收率时,利用直接蒸气加热时,所理论塔板数比用间接蒸气时要多一些,若待分离的混合液为水溶液,且水是难挥发组分,釜液近于纯水,这时可采用直接加热方式,由于本次分离的是苯-甲苯混合液,故采用间接加热。
1.6加热器选用管壳式换热器。
只有在工艺物料的特征性或工艺条件特殊时才考虑选用其他型式。
例如,热敏性物料加热多采用降膜式或者波纹式管式换热器或者换热器流路均匀、加热效率高的加热器。
第2章精馏塔设计计算2.1操作条件和基础数据2.1.1操作压力精馏操作按操作压力可分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。
一般采用常压精馏,压力对挥发度的影响不大。
在常压下不能进行分离或达不到分离的要求时,采用加压精馏;对于热敏性物质采用减压精馏。
当压力较高时,对塔顶冷凝有利,对塔底加热不利,同时压力升高,相对挥发度降低,管径减小,壁厚增加。
本次设计选用常压101.325kPa作为操作压力。
2.1.2基础数据1、饱和蒸汽压(注:A-苯,B-甲苯,下同。
)2、气液平衡关系及平衡数据表2-2 常压下苯——甲苯的气液平衡数据表2-4 液体粘度µ3、回流比通常R=(1.1~2)min R ,此设计取min 2.1R R =。
2.2精馏塔工艺计算 2.2.1物料衡算1、物料衡算已知:t F 30000=''/a ,(质量)%1%,96%,41='='='w D F x x x ,年开工300d 。
330000104166.7/30024F kg h ⨯'==⨯苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量 kmol kg M B /13.92= 进料液、溜出液、釜残液的摩尔分数分别为w D F x x x 、、%18.10118.013.92/9911.78/111.78/1%6.96966.013.92/411.78/9611.78/96%0.45450.011.78/5911.78/4111.78/41==+===+===+=W D F x x x 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量:mol kg x M x M M mol kg x M x M M mol kg x M x M M w B D A w D B D A D F B F A F /96.91)012.01(13.92012.011.78)1(/59.78)966.01(13.92966.011.78)1(/82.85)450.01(13.92450.011.78)1(=-⨯+⨯=-+==-⨯+⨯=-+==-⨯+⨯=-+=55.4882.857.4166=='=F M F F 根据物料衡算方程:wD F Wx Dx Fx W D F +=+=代入数据得:WD WD 012.0966.045.055.4855.48+=⨯+=解得:D=22.29h kmol / , W=26.26h kmol /由于泡点进料q=1,有气液平衡数据,查表2-2得进料液温度F t =92.69。
根据标2-1利用内插法求得在此温度下苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为kpa p kpa p B A00.59,37.14600== 则: 48.200==BAp p α⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯-⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---⨯-=45.01)966.01(48.245.0966.0148.211)1(11min F D F D x x x x R αα=1.35 hkmol D R V V hkmol F q L L hkmol D R L R R /40.5829.22)162.1()1(/66.8455.48111.36/11.3629.2262.162.135.12.12.1min =⨯+=+=='=⨯+=⋅+='=⨯=⋅==⨯==2、物料衡算结果3、塔板效率的计算 (1)、精馏段523.0)308.048.2(49.0)(49.0308.0245.0245.0111=⨯⨯==⋅≈=--∑L T i i L E smpa x αμμμ(2)、提馏段541.0)269.048.2(49.0)(49.0269.0245.0245.0212=⨯⨯==⋅≈=--∑L T i i L E smpa x αμμμ2.2.2热量衡算1、加热介质的选择选用饱和水蒸气,加热蒸汽压力为101.33kPa (表压)。
原因:水蒸气清洁易得,不易结垢,不腐蚀管道。
饱和水蒸汽冷凝放热越大,水蒸气压力越高,冷凝温差越大,管程数数相应减少,但蒸汽压力不易太高。
2、冷凝剂的选择 选冷却水。
原因:冷却水方便易得,清洁不易结垢,升温线越高,用水量越小,但平均温差小,传热面积大。
3、热量衡算根据表2-2的气液平衡数据,用内插法可求塔顶温度VD LD t t ,,塔底温度w t 。
Ct t Ct t Ct t w w VD D LD LD ︒=⇒--=--︒=⇒--=--︒=⇒--=--81.10979.10891.1093191.10918.1187.8125.8211.819.950.9811.816.960.9875.8011.8166.800.950.9711.810.956.96)/(50.100)966.01(49.125966.062.99)1()/(49.125)/(62.992121K kmol kJ x C x C C K kmol kJ C K kmol kJ C t D p D p pD p p VD ⋅=-⨯+⨯=-⋅+⋅=⋅=⋅=温度下:在)/(09.130)012.01(39.130012.006.105)1()/(39.130)/(06.1052121K kmol kJ x C x C C K kmol kJ C K kmol kJ C t w p w p pw p p w ⋅=-⨯+⨯=-⋅+⋅=⋅=⋅=温度下:在kgkJ x x kg kJ kg kcal kgkJ kg kcal t D D D /95.396)966.01(02.386966.033.397)1(/02.3861868.42.92/2.92/33.3971868.49.94/9.942121=-⨯+⨯=-⋅+⋅==⨯===⨯==γγγγγ温度下:在(1)、0℃塔顶气体上升焓V Q 塔顶以0℃为基准,hkJ M V t C V Q DD pD V /85.229580159.7895.39640.5875.8050.10040.58=⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅=γ(2)、回流液的焓R Q)/(50.100)966.01(49.125966.062.99)1()/(49.125)/(62.992121K kmol kJ x C x C C K kmol kJ C K kmol kJ C t D p D p pD p p LD ⋅=-⨯+⨯=-⋅+⋅=⋅=⋅=温度下:在回流液组成与塔顶组成相同h kJ t C L Q LD p R /19.29304675.8050.10011.36=⨯⨯=⋅⋅=(3)、塔顶溜出液的焓D Q因馏出口与回流口组成一样,所以)/(50.100K kmol kJ C p ⋅=h kJ t C D Q D p D /67.18340087.8150.10029.22=⨯⨯=⋅⋅=(4)、冷凝器消耗的焓C Qh kJ Q Q Q Q D R V C /99.181935467.18340019.29304685.2295801=--=--= (5)、进料口的焓F Q)/(79.116)45.01(09.12845.097.102)1()/(09.128)/(97.1022121K kmol kJ x C x C C K kmol kJ C K kmol kJ C t F p F p p p p F ⋅=-⨯+⨯=-⋅+⋅=⋅=⋅=温度下:在所以,h kJ t C F Q F p F /62.52556669.9279.11655.48=⨯⨯=⋅⋅= (6)、塔底残液的焓w Qh kJ t C W Q w p w /90.37512881.10909.13026.26=⨯⨯=⋅⋅= (7)、再沸器B Q (全塔范围内列衡算式)塔釜热损失为10%,则9.0=η设再沸器损失热量D W C F B B Q Q Q Q Q Q Q Q +++=+=损损,1.0 加热器实际热负荷:94.185231762.52556667.18340090.37512899.18193549.0=-++=-++=FD W C B Q Q Q Q Qh kJ Q B /04.2058131=2.2.3理论塔板数计算1、操作线方程0054.0450.1012.040.5826.2640.5866.84369.0618.0966.040.5829.2240.5811.36-'=⨯-'='-'''='+=⨯+=+=x x x V W x V L y x x x V D x V L y w D 提馏段操作线方程:精馏段操作线方程: 相平衡方程: 2.48 1.48yx y=-2、逐板法求理论塔板数根据逐板计算步骤,现从塔顶开始计算,将各点的计算结果列表如下:在以上表中可以得到加料板的位置在第11块,最后一块的塔板是0.0201-0.01()/(0.0201-0.0097)=0.97(块)所以理论塔板数190.9719.9720T N =+=≈(块)(含再沸器)。