⑴ 化工原理课程设计 醋酸——水溶液连续精馏塔设计 怎么做
设计任务书
第一章精馏塔设计任务书
一、设计题目
醋酸——水溶液连续精馏塔设计
二、设计条件
1、处理量:3万吨/年
2、料液浓度: 0.50 (摩尔分率)
3、产品浓度: 0.99 (摩尔分率)
4、残液中醋酸含量: 0.02 (摩尔分率)
5、每年实际生产时间:7200小时/年
6、操作条件
a) 塔顶压力 4kPa(表压)
b) 进料热状态自选
c) 回流比自选
d) 加热蒸气压力 0.5MPa(表压)
e) 单板压降≤0.7kPa。
三、设备型式
设备型式为筛板塔
四、设计内容
1、设计说明书的内容
1) 精馏塔的物料衡算;
2) 塔板数的确定;
3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;
4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算;
5) 塔板主要工艺尺寸的计算;
6) 塔板的流体力学验算;
7) 塔板负荷性能图;
8) 精馏塔接管尺寸计算。
⑵ 关于食品工程原理里的精馏塔实验该如何设计
实验8 筛板精馏塔实验
一、实验目的
1.了解筛板式精馏塔的结构流程及操作方法.
2.测取部分回流或全回流条件下的总板效率.
3.观察及操作状况.
二、实验原理
在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,汽液两相在塔板上接触,实现传质,传热过程而达到两相一定程度的分离.如果在每层塔板上,液体与其上升的蒸汽到平衡状态,则该塔板称为理论板,然而在实际操作中、汽、液接触时间有限,汽液两相一般不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果,达不到一块理论板的作用,因此精馏塔的所需实际板数一般比理论板要多,为了表示这种差异而引入了“板效率”这一概念,板效率有多种表示方法,本实验主要测取二元物系的总板效率Ep :
板式塔内各层塔板的传质效果并相同,总板效率只是反映了整个塔板的平均效率,概括地讲总板效率与塔的结构,操作条件,物质性质、组成等有关是无法用计算方法得出可靠值,而在设计中需主它,因此常常通过实验测取.实验中实验板数是已知的,只要测取有关数据而得到需要的理论板数即可得总板效率,本实验可测取部分回流和全回流两种情况下的板效,当测取塔顶浓度,塔底浓度进料浓度 以及回流比 并找出进料状态、即可通过作图法画出平衡线、精馏段操作线、提馏段操作线,并在平衡线与操作线之间画梯级即可得出理论板数.如果在全回流情况下,操作线与对角线重合,此时用作图法求取理论板数更为简单.
三、实验装置与流程
实验装置分两种:
(1)用于全回流实验装置
精馏塔为一小型筛板塔,蒸馏釜为卧直径229m长3000mm内有加热 器.塔内径50mm共有匕块塔板,每块塔板上开有直径2mm筛孔12个板间距100mm,塔体上中下各装有一玻璃段用 以观察塔内的操作情况.塔顶装有蛇管式冷凝器蛇管为φ10×1紫铜管长3.25m,以水作冷凝剂,无提馏段,塔傍设有仪表控制台,采用1kw调压变压器控制釜内电加热器.在仪表控制台上设有温度指示表.压强表、流量计以及有关的操作控制等内容.
(2)用于部分回流实验装置
装置由塔、供料系统、产品贮槽和仪表控制柜等部份组成.蒸馏釜为φ250×340×3mm不锈钢罐体,内设有2支1kw电热器,其中一支恒加热,另一支用可调变压器控制.控制电源,电压以及有关温,压力等内容均有相应仪表指示,
塔身采用φ57×3.5mm不锈钢管制成,设有二个加料口,共十五段塔节,法兰连接,塔 身主要参数有塔板十五块,板厚1mm不锈钢板,孔径2mm,每板21孔三形排列,板间距100mm,溢流管为φ14×2不锈钢管堰高10mm.
在塔顶和灵敏板塔段中装有WEG—001微型铜阻感温计各一支由仪表柜上的XCE—102温度指示仪显示,以监测相组成变化.
塔顶上装有不锈钢蛇管冷凝器,蛇管为φ14×2长250mm以水作冷凝剂以LZB10型转子流量计计量,冷凝器装有排气旋塞.
产品贮槽上方设有观测罩,用于检测产品.
回流量、产品量及供料量分别由转子流量计计量.料液从料液槽用液下泵输送.釜液进料液和馏出液分别可由采出取样,此外在塔身上、中、下三部分各在二块上设有取样口,只要用针筒穿取样口中的硅胶板即可取样品,因此本装置不但可以进精馏操作性能的训练和塔冲总效率的测定,而且还可以进行全回流下单板效率的测定.
四、实验方法
(一)全回流操作实验方法
1、熟悉了解装置,检查加热釜中料液量是否适当,釜中液面必须浸没电加热器(为液面计高1/2以上,约5升0釜内料液组成乙醇10-25%(重量)左右的水溶液.
2、打开电源和加热器开关,控制加热功率在700W左右,打开冷却水,注意观察塔顶、塔釜情况,当上升蒸汽开始回流时此时塔顶冷凝器内冷却水流量应控制好使蒸汽基本处于全凝状况(50-100升/小时范围)若流量过小会使蒸汽从塔顶喷出,过大塔板上泡沫层不均,温度变低.
3、当塔板上泡沫层正常各泡沫层高度大体相等,且各点温度基本保持稳定、操作稳定持续一段时间(20分钟以上)后即可开始取样.
4、由塔顶取样管和釜底取样考克用烧瓶接取试样(150mι左右)取样前应取少许试样冲洗烧瓶,取样后用塞子塞好,并用水冲瓶外部,使其冷却到常温.
5、将常温试样用比重天平称出相对密度,然后用相对密度与质量百分数对照表查出质量百分数.
6、可加大加热电流(5安培左右)观察到液泛现象,此时塔内压力明显增加,观察后,将加热电流缓慢减到零,关闭电源开关.
(二)部分回流时操作方法
1、配制4~5%(体积)洒精水溶液,注入蒸馏釜(或由供料泵注入)至液位计上的标记为止.
2、在供料槽中配制15~20%(体积)洒精水溶液.
3、通电启动加热釜液,先可将可调变压器达到额定电压,开冷却水,观察塔各部情况.
4、进行全回流操作,控制蒸发量“灵敏板”温度应在80℃左右.
5、开加料泵,控制流量(需经几度调节才能适宜流量)
6、为了首先满足回流要求、故在回流分配器中的产品管(φ8)管口高于回流管的管口,应调小回流量(过一段时间即可馏出产品)进行部分回流并控制一定回比,使产品达到 要求的浓度94~95%(体积)
7、控制釜底排料量,使釜液面保持不变.
8、控制好冷却水用量(即塔顶冷凝器冷流体)便塔顶蒸汽基本处于全凝状态.
9、操作均达到稳定后,进行样品采集,可按进料、塔釜、塔顶、顺序采集.并记录进料回流、馏出各流量及温度等有关数据.
10、将样品降到常温后,在教师指导下用液体比重天平测定相对密度,再用对照关系曲线,查出质量百分数.
11、可加大加热电流观察液泛现象.
12、注意观察操作条件不同对结果的影响.
五、数据处理
1、用作图法确定实验条件下理论板数,并进一步得出总板效率.
2、对结果的可靠性进行分析.
六、实验讨论题
1、在实验中应测定哪些数据?如何测得?
2、比重天平如何使用?应注意什么问题?
3、全回流和部分回流在操作上有何差异?
4、塔顶回流液浓度在实验过程中有否改变?
(全回流及部分回流两种情况)
5、怎样采集样品才能合乎要求?
6、比较两种装置在内容和操作方面的不同?
7、在操作过程中各塔板上泡沫层状态有何不同?各发生过怎样的变化?为什么?
8、塔釜内压强由何决定?为会么会产生波动?
9、塔顶和塔底温度和什么条件有关?
10、精馏塔板效率都有几种表示方法,试讨论如何以板效率?
11、全回流操作是否为稳定操作?当采集塔顶样品时,对全回流操作可能有何影响?
12、塔顶冷凝器内冷流体用量大小,对精馏操作有何影响?
13、如何判别部分回流操作已达到稳定操作状态?
⑶ 求解化学题:欲设计一连续精馏塔用以分离含苯与甲苯各0.5的料液……
yn=a*xn/(1+(a-1)xn)
yn+1=xn*R/(R+1)+xd/(R+1)
自己算。
⑷ 精馏塔的工作原理。。
双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置(图1),包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质,位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔底,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化,蒸气沿塔上升,余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离,生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时,须有n-1个塔。
精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相,从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。
⑸ 精馏原理是什么呢
精馏的原理:精馏是多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全分离,以分别获得接近纯组分的操作。
利用混合物中各组分具有不同的挥发度,即在同一温度下各组分的蒸汽压不同使液相中的轻组分转移到气相中,而气相中的重组分转移到液相中,从而实现精馏塔原理分离。
理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分,多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分,但因产生大量中间组分而使产品量极少,且设备庞大。
工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。
精馏装置的流程:
典型的精馏设备是连续精馏装置,包括精馏塔、冷凝器、再沸器等,如图1-8所示。用于精馏的塔设备有两种,即板式塔和填料塔,但常采用的是板式塔。连续精馏操作中,原料液连续送入精馏塔内,同时从塔顶和塔底连续得到产品(馏出液、釜残液),所以是一种定态操作过程。
⑹ 连续精馏流程主要由哪些组成各段主要作用是什么
由间歇精馏中得知:间歇精馏时,馏出液的浓度是随蒸馏操作的进行而改变,为了使版馏出液的权浓度不变,则可用连续精馏工艺来解决。
典型的连续精馏流程是这样的:原料液(粗馏塔导来的酒精蒸气或冷凝酒精液)经预热器加热到指定的温度后,送入塔的进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板下降,最后流入塔的再沸器中。在每层塔板上,回流液体与上升蒸气互相接触,进行传质、传热。操作时,连续地从塔底再沸器取出部分液体作为塔底产品(或为塔釜残液排出),部分液体气化,产生的蒸气依次上升通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部(酒精生产中则大部分)冷凝,并将
部分冷凝液用泵或靠位差送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液体,可视质量好坏分别采出)。
连续精馏的特点是,可以连续大规模生产,产品浓度、质量可以保持相对稳定,能源利用率高,操作易于控制。
⑺ 甲醇水的连续精馏塔课程设计
朋友你这个50个点就想让别人给你做个课程设计,是不是工钱也太低了点哦!我也是学化工的,刚做了一周的课程设计才多少把东西做出来了,看你也是同一条船上的人,要是你真的需要帮助的话我可以发一份模板给你图我也有做好现成的,(A0和A1的图纸,一张全塔设计的三向图加局部放大和一张工艺流程图)我的QQ:675116971