化工原理課程設(shè)計---4000噸填料塔乙醇連續(xù)精餾塔設(shè)計

1、<p>　　化工原理課程設(shè)計說明書 </p><p>　　設(shè)計名稱：4000噸填料塔乙醇連續(xù)精餾塔設(shè)計</p><p>　　班 級： 姓 名： ××× 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師：

2、 2006 年 1 月12日</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、設(shè)計題目</b></p><p>　　4500噸酒精連續(xù)篩板精餾塔設(shè)計</p><p>　　二、設(shè)計任務(wù)及操作條件</p><p

3、><b>　　1、 設(shè)計任務(wù)：</b></p><p>　　生產(chǎn)能力（塔頂產(chǎn)品） 4500 噸／年</p><p>　　操作周期 300 天／年</p><p>　　進(jìn)料組成 40％ （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）</p><p&g

4、t;　　塔頂產(chǎn)品組成 ≥94％ </p><p>　　塔底產(chǎn)品組成 ≤1% </p><p><b>　　2、 操作條件</b></p><p>　　操作壓力 常壓 （塔頂）</p><p>　　進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點 </p

5、><p>　　單板壓降： ≯0.7 kPa </p><p>　　3、 設(shè)備型式 篩 板 </p><p>　　4、 廠 址 鄭 州 地 區(qū) </p><p><b>　　三、設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　(1) 精餾塔的物

6、料衡算；</p><p>　　(2) 塔板數(shù)的確定：</p><p>　　(3) 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物件數(shù)據(jù)的計算；</p><p>　　(4) 精餾塔的塔體工藝尺寸計算；</p><p>　　(5) 塔板主要工藝尺寸的計算；</p><p>　　(6) 塔板的流體力學(xué)驗算：</p><p>

7、;　　(7) 塔板負(fù)荷性能圖；</p><p>　　(8) 精餾塔接管尺寸計算；</p><p>　　(9) 繪制生產(chǎn)工藝流程圖；</p><p>　　(10) 繪制精餾塔設(shè)計條件圖；</p><p>　　(11) 對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論。</p><p><b>　　三、參考資料</b>

8、;</p><p>　　陳英南，劉玉蘭. 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計. 上海：華東理工大學(xué)出版社，2005</p><p>　　黃璐，王保國. 化工設(shè)計. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001</p><p>　　賈紹義，柴誠敬. 化工原理課程設(shè)計（化工傳遞與單元操作課程設(shè)計）. 天津：天津大學(xué)出版社，2002</p><p>　　陳敏恒，叢德茲等.

9、化工原理(上、下冊)(第二版). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000</p><p>　　柴誠敬，劉國維，李阿娜. 化工原理課程設(shè)計. 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1995</p><p>　　石油化學(xué)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院. 塔的工藝計算. 北京：石油化學(xué)工業(yè)出版社，1997</p><p>　　化工設(shè)備技術(shù)全書編輯委員會. 化工設(shè)備全書—塔設(shè)備設(shè)計. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社

10、，1988</p><p>　　時鈞，汪家鼎等. 化學(xué)工程手冊，. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1986</p><p>　　上海醫(yī)藥設(shè)計院. 化工工藝設(shè)計手冊(上、下). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1986</p><p>　　大連理工大學(xué)化工原理教研室. 化工原理課程設(shè)計. 大連：大連理工大學(xué)出版社，1994</p><p><b>　　

11、目 錄</b></p><p><b>　　概述：</b></p><p>　　一 精餾過程簡述…………………………………………………..1</p><p>　　二 精餾意義…………………………………………………………1</p><p>　　第一部分：工藝設(shè)計</p><p>　

12、　一 設(shè)計任務(wù)…………………………………………………………1</p><p>　　二 全塔物料衡算……………………………………………………2</p><p>　　確定關(guān)鍵組分………………………………………………2</p><p>　　換算成摩爾百分比…………………………………………3</p><p>　　平均摩爾質(zhì)量…………………………………

13、……………3</p><p>　　全塔物料衡算………………………………………………3</p><p>　　三 確定NT………………………………………………………….4.</p><p>　?。?）相平衡曲線…………………………………………………..4</p><p>　?。?）確定NT………………………………………………………4</p&

14、gt;<p>　　四 計算板效率ET……………………………………………………4</p><p>　　五 摩爾流率的計算………………………………………………….5</p><p>　　六 熱量衡算………………………………………………………….5</p><p>　　七 填料的選擇……………………………………………………….7</p><

15、;p>　　八 塔徑的確定……………………………………………………….7</p><p>　　九調(diào)料層高度的確定……………………………………………...12</p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　一 填料塔附件………………………………………………………..12</p><p>　　二 塔道

16、………………………………………………………………..12</p><p>　　三 換熱氣……………………………………………………………..15</p><p>　　四 貯罐………………………………………………………………..18</p><p>　　五 泵…………………………………………………………………..18</p><p><b&

17、gt;　　第三部分</b></p><p>　　一 總體校核……………………………………………………………19</p><p>　　二 數(shù)據(jù)總匯……………………………………………………………20</p><p>　　三 評價與說明……………………………………………………………21</p><p>　　三 主要參考文獻(xiàn)…………………

18、……………………………………21</p><p>　　年產(chǎn)4000噸填料塔乙醇連續(xù)精餾塔</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　乙醇精餾流程及意義：</p><p><b>　　1流程簡述：</b></p><p>　　本流程為連續(xù)精餾，采用泡點

19、進(jìn)料，原料在預(yù)熱器中預(yù)熱至泡點后送入精餾塔，在進(jìn)料位置與塔上部回流液匯合后，流入塔底的再沸器，回流液體在填料表面與上升氣體相接觸，進(jìn)行熱質(zhì)傳遞過程。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余作為產(chǎn)品流出。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。</p><p><b>　　2精餾意義：</b></p><p>　　乙醇作為常用溶劑廣泛的應(yīng)

20、用于化工、藥用行業(yè)，為了降低原料消耗和產(chǎn)品成本，通常設(shè)置乙醇回收裝置，將使用過的或未反應(yīng)的乙醇予以提濃回收，根據(jù)醫(yī)藥產(chǎn)品特點和工廠實驗經(jīng)驗，設(shè)計乙醇連續(xù)精餾裝置。</p><p>　　第一部分 工藝設(shè)計</p><p><b>　　一 設(shè)計任務(wù)：</b></p><p>　　年產(chǎn)量 D=4000T/y；</p><p&g

21、t;　　原料液濃度為35%；</p><p><b>　　產(chǎn)品濃度為94%；</b></p><p>　　塔釜液中乙醇含量<1%;</p><p>　　(以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p><b>　　操作壓力：常壓；</b></p><p><b>　　二

22、全塔物料衡算</b></p><p>　　1 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率：</p><p>　　D=4000 T/y；</p><p><b>　　WD=94%;</b></p><p><b>　　WF=35%;</b></p><p><b>

23、　　W W<1%;</b></p><p>　　這里取W W =1%;</p><p>　　說明：（以上平均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）</p><p>　　分子量 乙醇 46g/mol;</p><p><b>　　水18g/mol;</b></p><p><b>　　2換算

24、成摩爾百分比</b></p><p>　　由 XA =a A/M A/（a A/M A+ a A/M B）</p><p>　　XF=0.35/46/〔(0.35/46+（1-0.35）/18〕=0.174;</p><p>　　XD=0.94/46/〔(0.94/46+（1-0.94）/18〕=0.8597;</p><p>

25、;　　XW=0.01/46/〔(0.35/46+（1-0.01）/18〕=0.0039;</p><p>　　3原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p>　　由M=A×XA+B×XB得</p><p>　　MF=46×0.174+18×(1-0.174)=22.872;</p><p>　　

26、MD=46×0.0.8597+18×(1-0.8597)=42.0744;</p><p>　　MW=46×0.0039+18×(1-0.0.0039)=18.1092;</p><p><b>　　4全塔物料衡算</b></p><p>　　每年以300個工作日計算;</p><p&

27、gt;　　DM = 4000×1000/(3600×24×300)=0.1543 kg/s；</p><p>　　D =DM×WD/46+DM×(1-WD)/18=0.1543×0.94/46+ 0.1543×(1- 0.94)/18=13.2024 kmol/h；</p><p>　　總物料衡算 F=D+W;<

28、/p><p>　　乙醇組分物料衡算 FXF=DXD+WW;</p><p>　　聯(lián)系上面的數(shù)據(jù)，并代入以上數(shù)據(jù)，得</p><p>　　W=53.2415kmol/h；</p><p>　　F=66.4439kmol/h；</p><p>　　三 根據(jù)乙醇-水的汽液平衡數(shù)據(jù)做出Y-X曲線并確定理論板數(shù)NT。</p&

29、gt;<p>　　1 由乙醇-水的汽液平衡數(shù)據(jù)做Y-X曲線 ; (見咐圖) 利用課本第71頁數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)作圖得曲線</p><p>　?。ㄗ⒁猓捍藞D用大一些座標(biāo)紙繪制，并列在說明書的附圖中）</p><p>　　2 確定Rmin及生產(chǎn)用R的選擇</p><p>　　在相平衡曲線上，過點a (XD,XD)作相平衡曲線的切線，得挾點B，在坐標(biāo)紙上查得此切線的Y

30、軸截距XD/(Rmin+1)=0.2665,解之得Rmin=2.2236.由于R=(1.2 ∽2)Rmin,若取R=1.5×Rmin=3.3394,經(jīng)圓整,取R=4.</p><p>　　3 確定理論塔板NT</p><p>　　過a點作截距Y=XD/(R+1)的直線,取泡點進(jìn)料,則q=1,所以q線為過點(XF,0)且垂直于X軸的一條直線,求得此二直線的交點E.連結(jié)AC.其中C點

31、坐標(biāo)為(XW ,XW)則為精餾操作線.在此坐標(biāo)紙上,在操作線和相平衡線畫理論板數(shù),作圖結(jié)果理論板數(shù)N=18塊,其中精餾段理論板16 塊,第 17塊板為加料板,提餾段理論板1塊.</p><p><b>　　四 全塔效率ET</b></p><p>　　由Y -X -T 圖查表：</p><p>　　塔頂：YA= XD=0.8598，XA =0.

32、8493，TD =78.23°C；</p><p>　　進(jìn)料：YF= 0.5131，XF =0.1740，TF=83.9°C；</p><p>　　塔釜：YW= 0.0349，XW =0.0039，TW =100°C；</p><p>　　TM = （TW +TD）/2=（100+78.23）/2=89.1。</p>&l

33、t;p>　　在此溫度下查得水和乙醇黏度：μ水=0.3112，μ醇=0.25；</p><p>　　μL=μ醇×XF+μ水×X F=0.3112×0.25=0.3006 mpa/s.</p><p>　　塔頂組成的相對揮發(fā)度為</p><p>　　α頂= YA /YB/（XA /XB）=0.8598/（1-0.8598）/〔0.84

34、93/（1-0.8493）〕=1.0882；</p><p>　　加料組成的相對揮發(fā)度為</p><p>　　α中=YA /YB /（XA /XB）=0.5131/（1-0.5131）/〔0.1740/（1-0.1740）〕=5.0026；</p><p>　　塔底組成的相對揮發(fā)度為</p><p>　　α底=YA/ YB/（XA /XB）=

35、0.0349/（1-0.0349）/〔0.0039/（1-0.0039）〕=9.2362；</p><p><b>　　平均相對揮發(fā)度為</b></p><p>　　α=（α頂α中α底）1/3=（1.088×25.0026×9.2362）1/3=3.691；</p><p>　　ET=0.49×（α×μL

36、）-0.245=0.49×（3.691×0.3006）-0.245=46.65%；</p><p>　　也可以用p118頁圖10－20查出。</p><p>　　或用ET= 51－32.5lg（α×μL）計算。</p><p>　　五 .摩爾流率的計算：</p><p>　　精餾段液相摩爾流率為</p>

37、;<p>　　L=R×D=4×13.2024=52.8096kmol/h;</p><p>　　精餾段氣相摩爾流率為</p><p>　　V=(R+1)×D=5×13.2024=66.012kmol/h;</p><p>　　提餾段液相摩爾流率為</p><p>　　L=L+qF=52.8

38、096+1×13.2024=119.2535kmol/h;</p><p>　　提餾段氣相摩爾流率為</p><p>　　V=V-(1- q)×F=66.012kmol/h;</p><p>　　七、填料的選擇： </p><p>　　由于鮑爾環(huán)具有生產(chǎn)能力大，阻力低，效率高，操作彈性大等優(yōu)點，故選擇鮑爾環(huán)作為填料。&l

39、t;/p><p>　　選取25×25mm瓷質(zhì)亂堆的鮑而環(huán)，其比表面積a=220m2/m3,空隙率ε=0.76 m3/m3。堆積密度ρp=505kg/ m3。填料因子Ф=300 m-1。</p><p><b>　　八．塔徑的確定：</b></p><p>　　液體密度： （1）乙醇（X 24.2，Y 48.6）</p>&l

40、t;p>　　D 塔頂：ρ1=736kg/ m3；</p><p>　　F 塔進(jìn)料：ρ1=731kg/ m3；</p><p>　　W 塔底；ρ1=716kg/ m3；</p><p><b>　?。?）水</b></p><p>　　D 塔頂：ρ2=736kg/ m3；</p><p>　　

41、F 塔進(jìn)料：ρ2=731kg/ m3；</p><p>　　W 塔底；ρ2=716kg/ m3；</p><p>　　精餾段： （1）液相密度計算：由1/ρL=X1/ρ1+X2/ρ2得：</p><p>　　乙醇：ρ均=（ρ1+ρ2）/2 =（736+731）/2 = 733.5kg/m3；</p><p>　　X均=（X1+X2）/2 =

42、（0.35+0.94）/2 =0.645；</p><p>　　水： ρ均=（ρ1+ρ2）/2 =（972.38+969.265）/2 =970.8225kg/ m3；</p><p>　　X均=（X1+X2）/2 =（0.65+0.06）/2 =0.355；</p><p>　　1/ρL=0.645/733.5+0.355/970.8225＝＞ρL＝803.2kg

43、/ m3；</p><p>　?。?）氣相：平均摩爾質(zhì)量為M均=（22.872+42.0744）/2=32.4732；</p><p>　　T均=（78.2+83.9）/2=81.1；</p><p>　　PV=NRT=(m/M)RT得ρV=PM/RT=101.325×32.4732/〔 80.314×（273.15+81.1）〕=1.1173

44、kg/ m3；</p><p>　?。?）液相質(zhì)量流量WL=L×ｘ×46+ L×（1-ｘ）×46= 4×13.2024×0.645×46+ 4×13.2024×（1-0.645）×18=1904.314 kg/ h；</p><p>　　其中：ｘ=(0.94+0.35)/2=0.645 &l

45、t;/p><p>　　WV=V×Y×46+ V×（1-Y）×46= 5×13.2024×0.8483×46+ 5×13.2024×（1-0.8483）×18=2756.16 kg/ h；</p><p>　　其中：Y=(0.8598+0.5131)/2=0.8483；</p>&l

46、t;p>　?。?）（WL/ WV）（ρV/ρL）0.5=（1904.34/ 2756.16）（1.1173/803.2）0.5=0.259</p><p>　?。?）由填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖查得（教材第142頁）</p><p>　　u2фψρVμL0.2/（g×ρL）=0.075</p><p>　　其中μL=0.3006 mpa/s；ψ=ρ

47、水/ρ醇=（972.38+969.265）/（736+731）=1.3235；Ф=300；ρV/ρL=1.1173/803.2；</p><p><b>　　解之得泛點氣速為</b></p><p>　?。鮂=2.254 m/s;</p><p>　　一般空塔氣速為泛點氣速得（0.5～0.8）倍，這里取70%，則設(shè)計氣速為ｕ=ｕF×0

48、.7=2.254×0.7=0.911 m/s;</p><p>　　氣體的體積流量Vs= WV/(3600×ρV)= 2756.16/(3600×1.1173)=0.685 m3/s;</p><p>　　D=[4×Vs/(π×ｕ)]0.5=[4×0.685/(3.14×0.911)]0.5=0.979 m;</p

49、><p>　　（6）精餾段壓降：在設(shè)計氣速下 u2фψρVμL0.2/（g×ρL）=0.9112×300×1.1173×1.3235×0.30060.2/（9.81×803.2）=0.036；</p><p>　　以0.036為縱坐標(biāo)，以0.259為橫坐標(biāo)，的點落在填料ΔΡ=420Pa;</p><p>　　

50、（7）實際板數(shù)的確定：</p><p>　　由精餾塔全塔效率關(guān)聯(lián)圖可知：</p><p>　　αμL=3.691×0.3306=1.110</p><p>　　可以查出ET=48%；</p><p>　　所以實際板數(shù)N=14/48%=29.2=30塊板。</p><p>　　提餾段：（1）液相：由1/ρL=X

51、1/ρ1+X2/ρ2得：</p><p>　　乙醇：ρ均=（ρ1+ρ2）/2 =（731+716）/2 = 723.5kg/ m3；</p><p>　　X均=（X1+X2）/2 =（0.35+0.01）/2 =0.18；</p><p>　　水：ρ均=（ρ1+ρ2）/2 =（969.265+959.021）/2 = 964.143kg/m3；</p>

52、<p>　　X均=（X1+X2）/2 =（0.65+0.99）/2 =0.82；</p><p>　　1/ρL=0.18/723.5+0.82/964.143＝＞ρL＝909.681kg/m3；</p><p>　　（2）氣相：M均=（18.1092+22.872）/2=20.4906；</p><p>　　T均=（83.9+100）/2=92；<

53、/p><p>　　由 PV=nRT=(m/M)RT得ρV=PM/RT=101.325×20.4906/〔 8.314×（273.15+92）〕=0.6848 kg/ m3；</p><p>　?。?）WL=L×ｘ×46+ L×（1-ｘ）×46= 119.2535×0.18×46+ 119.2535×（1-

54、0.18）×18=1904.314 kg/ h；</p><p>　　其中：ｘ=(0.01+0.35)/2=0.18</p><p>　　WV=V×Y×46+ V×(1-Y)×46= 5×13.2024×0.6515×46+ 5×13.2024×（1-0.6515）×18=2392

55、.4 kg/ h；</p><p>　　其中：Y=(0.7899+0.5131)/2=0.6515</p><p>　?。?）（WL/ WV）（ρV/ρL）0.5=（2747.6/ 2392.4）（0.6848/909.68）0.5=0.315</p><p>　?。?）由填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖查得</p><p>　　u2фψρVμL

56、0.2/（g×ρL）=0.064</p><p>　　其中ｕL=0.3006 mpa/s；ψ=ρ水/ρ醇=964.143/723.5=1.3326；Ф=300；ρV/ρV=0.6848/909.681；</p><p>　　解之得ｕF=2.254m/s;</p><p>　　一般空塔氣速為泛點氣速得（0.5～0.8）倍，這里取70%，則設(shè)計氣速為ｕ=ｕF&

57、#215;0.7=1.482×0.7=1.14 m/s;</p><p>　　氣體的體積流量Vs= WV/(3600×ρV) = 2392.4/(3600×0.6848)=0.970 m/s;</p><p>　　D=[4×Vs/(π×ｕ)]0.5=[4×0.970/(3.14×1.14)]0.5=1.041m;<

58、/p><p>　　（6）精餾段壓降：在設(shè)計氣速下 u2фψρVμL0.2/（g×ρL）=1.142×300×1.3326×0.6848×0.30060.2/（9.81×909.681）=0.0 31；</p><p>　　以0.031為縱坐標(biāo)，以0.315為橫坐標(biāo)，的點落在填料ΔΡ=380Pa;</p><p&g

59、t;　　總結(jié)：取較大塔徑作為填料的內(nèi)徑D=1.041 m，圓整后為D=1.2 m；</p><p>　　九 填料塔填料層高度的確定：</p><p>　　填料層高度計算采用理論板當(dāng)量高度法</p><p><b>　　填料層高度為</b></p><p>　　H=NT×HETP ；</p>&l

60、t;p>　　HETP－等板高度（即分離效果相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度）；</p><p>　　采用工業(yè)設(shè)備等板高度經(jīng)驗數(shù)據(jù)，25mm鮑爾環(huán)的等板高度一般為0.4～0.45，這里取0.4；</p><p>　　H= NT×0.4 =15×0.4=7 m；</p><p>　　第二部分 輔助設(shè)計</p><p>　　

61、填料塔的附屬元件設(shè)計：</p><p><b>　　1填料支承裝置：</b></p><p>　　填料塔在塔內(nèi)無論是亂堆或整砌均需要放在支承裝置上，支承裝置要有足夠的機械強度，才能承裝置的自由截面積應(yīng)大于填料層的截面積，否則流速增大時，將首先在支承處出現(xiàn)液泛現(xiàn)象。本系列采用駝峰式支承裝置。</p><p>　　駝峰式支承裝置為單體組合式結(jié)構(gòu)，它

62、是目前最好的散裝填料支承裝置，沒個單元體的尺寸為：寬： 290mm；高： 300mm；</p><p>　　能從人孔送入塔中。單元體在塔中放置由凸臺為邊距，間隙10 mm，以使液體自由流下。</p><p><b>　　2液體再分布器：</b></p><p>　　液體在填料內(nèi)的均勻分布非常重要，它直接影響填料表面的有效利用率，如果特體分布不均

63、，填料表面不能充分潤濕，塔的效率就會下降，為此，必須在塔頂設(shè)置液體分布器，向填料層上面提供良好的液體出事分布，以保證有足夠的分布均勻的噴淋點。</p><p>　　本設(shè)計選用分體盤式液體再分布器。</p><p>　　氣相通過升氣管進(jìn)入上段填料段，從上層填料下來的液體則完全被收集，進(jìn)而從盤底小孔分布到下層填料中，升氣管一般高200 mm，升氣管上沿與擋夜板間距50 mm左右，升氣管直徑為1

64、00～ 150，每排升氣管間應(yīng)設(shè)置液孔，分體盤式液體災(zāi)分布器，適用于不易堵塞的物料。</p><p><b>　　3噴頭：</b></p><p><b>　　選用蓮蓬式噴頭</b></p><p><b>　　管道設(shè)計：</b></p><p><b>　　1進(jìn)料管

65、：</b></p><p>　　因為進(jìn)料的性質(zhì)與水相近，屬低黏度液體，一般流速ｕ取1.5～3.0 m/s，這里取 ｕ=2 m/s，</p><p>　　83.9°C 1/ρL=0.35/736+0.65/972.38</p><p>　　故ρL=871.84 kg/ m3</p><p>　　F=66.4439k

66、mol/h；MF=22.9kg/mol; VF=F×MF/(3600×ρL)=66.4439×22.9/(3600×871.84)=4.84×10-4m3/S;</p><p>　　d=[4×VF/(π×ｕ)]0.5=[4×4.84×10-4/(3.14×2)]0.5=17.6 mm=18 mm；</p>

67、;<p>　　故選取管徑Ф22×1.5mm；</p><p>　　校核：d=4×VF/(π×d2)= 4×4.84×10-4/(3.14×0.0192)= 1.708 m/s;</p><p>　　2塔頂蒸汽出口管徑：</p><p>　　常壓氣體流速ｕ取 10～20 m/s;此處取15 m/

68、s;</p><p>　　V=66.012kmol/h; ρV=1.1173kg/m3 d=[4×VF/(π× ｕ)]0.5=[4×66.012×42.08/(3.14×15×3600×1.1173)]0.5=0.242 m=250 mm；</p><p>　　故選取管徑Ф271.6×1

69、0.8mm；</p><p><b>　　校核：</b></p><p>　　d=4×VS(π×d2)=4×42.08×66.012/(3.14×1.1175×3600×0.22)= 14.08m/s;</p><p><b>　　3．回流液：</b>&

70、lt;/p><p>　　在78.21°C F：ρL=746.9kg/m3;</p><p>　　一般液體流速ｕ取1.5～3.0 m/s，這里取 ｕ=2 m/s，VL=L×MD/(3600×ρL)=66.012×42.08/(3600×746.9)=10.33×10-4m3/S;</p><p>　　d=[4

71、×VL/(π×ｕ)]0.5=[4×10.33×10-4/(3.14×2)]0.5=0.0256 mm=26 mm；</p><p>　　故選取管徑Ф28×1 mm；</p><p>　　校核：d=4×VF/(π×d2)= 4×9.6×10-4/(3.14×0.0262)= 1.95

72、6m/s;</p><p>　　4．再沸器氣體接管：</p><p>　　在在100°C F：ρV=0.6848kg/m3;</p><p>　　一般流速ｕ取40～60 m/s，這里取 ｕ=50 m/s，VS=L×MD/(3600×ρL)=53.2627×18.112/(3600×0.6848)=0.391 m/

73、s;</p><p>　　d=[4×VL/(π×ｕ)]0.5=[4×0.391/(3.14×50)]0.5=0.0998 mm=100mm；</p><p>　　故選取管徑Ф104×2 mm；</p><p>　　校核：d=4×VF/(π×d2)= 4×0.391/(3.14×

74、0.12)= 49.81m/s;</p><p><b>　　貯罐選擇：</b></p><p><b>　　原料液：</b></p><p><b>　　原料液每天儲藏量：</b></p><p>　　F=66.4439Kmol/h</p><p>　

75、　m=F×M×24= 66.4439×22.872×24=36472.9kg/day;</p><p>　　1/ρL=0.35/731+0.65/9969.265</p><p>　　故ρL＝870.0kg/ m3；</p><p>　　V=m/ρL=36472.9/870.0=41.6 m3/day;</p>

76、<p>　　(2) 產(chǎn)品每天儲量：</p><p>　　D=13.2024Kmol/h；1/ρL=0.94/736+0.06/972.38＝＞ρL＝746.9kg/m3 V=F×M×24/ρL =13.2024×42.08×24/746.9=17.85 m3/day;</p><p><b>　　泵的選型：</b>&l

77、t;/p><p>　　選擇：因為V=1×104m3/s=1.4m3/h;</p><p>　　所以選擇IS50-32-125型:流量V=3.75m3/h;</p><p>　　揚程 H=5.4 m；η=43%；</p><p>　　軸功率 0.13 ；</p><p>　　電機功率 0.55；</p>

78、;<p>　　必須氣蝕余量 2.0；</p><p>　　質(zhì)量（泵/底座）32/38；</p><p><b>　　第三部分</b></p><p><b>　　一總體校核：</b></p><p>　　1填料塔的操作范圍的校核：</p><p>　　2板壓降的

79、校核：（壓將計算課本第142頁例題）</p><p>　　（1）精餾段 P=420Pa<700Pa,所以符合要求。</p><p>　?。?）提餾段 P=380Pa<700Pa,所以符合要求。</p><p><b>　　3全塔校核：</b></p><p>　　ET=48%>40%,所以符合。

80、</p><p><b>　　二 數(shù)據(jù)總匯</b></p><p>　　三 評價與說明 通過本次設(shè)計使我懂得了設(shè)計就是一個各個方面要選擇的過程。</p><p>　　其中各個部分都要進(jìn)行選擇，但各個部分的最優(yōu)化選擇最后又要與整體結(jié)合起來后再做出選擇。部分和整體結(jié)合起來才會設(shè)計出理想的設(shè)備。</p><p>　　同

81、時又使我認(rèn)識到一個好的設(shè)備，不但會提高效率，同時又可以降低成本，所以在設(shè)計過程中，我們一定要從部分到整體做出最優(yōu)化的選擇，最后設(shè)計出最好的設(shè)備。</p><p><b>　　四主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　?。?］ 陳敏恒等編《化工原理》上冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年6月第2版；</p><p>　?。?］ 陳敏恒等編《化

82、工原理》下冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年6月第2版；</p><p>　?。?］ 韓冬冰等編《化工工程設(shè)計》，學(xué)院出版社，1997年7月第1版；</p><p>　?。?］ 王樹楹編《現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南》，中國石化出版社，1998年1月；</p><p>　?。?］ 李鶴廷等編《合成乙醇》，化學(xué)工業(yè)出版社，1985年1月第1版；</p>&