食工原理课程设计解析.docVIP

合 肥 学 院 HEFEI UNIVERSITY 题 目: 甲醇-水溶液连续精馏塔设计 系 别: 生物与环境工程系 专 业:_ 12食品科学与工程 学 号: 1202062037 姓 名: XXX 指导教师: XXX 二零一四年 十 月 三十一 日 目录 HEFEI UNIVERSITY 1 第1章 概要 5 一、板式塔类型 5 二、精馏塔的设计步骤 6 第2章 塔的工艺计算 7 一、物料衡算 7 1.1最小回流比及操作回流比的确定 8 1.2 精馏段和提馏段操作线的确定 9 1.3 理论及实际塔板数的确定 10 1.4操作压力计算 11 1.5操作温度计算 12 1.6平均摩尔质量计算 12 1.7平均密度计算 13 1.8液相平均表面张力计算 14 1.9液体平均粘度计算 15 二、塔径的计算 16 三、精馏塔有效高度的计算 18 四、塔板主要工艺尺寸的计算 18 4.2弓形降液管宽度Wd和截面积 Af 20 4.3降液管底隙高度ho 21 五、塔板布置 21 5.1塔板的分块 21 5.2边缘区宽度确定 21 5.3开孔区面积计算 21 5.4筛孔计算及其排列 22 5.5塔板压降 22 5.6液面落差 24 5.7液沫夹带 24 5.8漏液 24 5.9液泛 25 第3章 操作性能负荷图 26 一、漏夜线（线1） 26 二、雾沫夹带线（线二） 27 三、液相负荷下限线（线三） 28 四、液相负荷上限线(线四) 28 五、液泛线(线五) 28 六、 负荷性能图 29 第4章 塔的辅助设备的计算 31 一、接管尺寸设计 31 1.1进料管 31 1.2 回流管 31 1.3 塔釜出料管 31 1.4 塔顶蒸汽出料管 32 1.5 塔釜进气管 32 1.6 法兰 32 二、筒体与封头 32 2.1 筒体 32 2.2 除沫器 32 2.3裙座 33 2.4人孔 33 2.5进料段 34 2.6吊柱 34 2.7塔的顶部空间高度 34 2.8塔的底部空间高度 34 2.9塔体高度 34 三、附属装置评价 34 3.1 冷凝器的选择 34 3.2 再沸器的选择 35 第5章 工艺流程图 36 自我评价 37 参考文献 37 附录: 38 设计符号说明 38 食工原理课程设计任务书 设计名称 甲醇-水溶液连续精馏塔设计二、设计条件 处理量: t/a( 15000 )料液组成(质量分数): ( 30% )塔顶产品组成(质量分数): ( 99% )塔顶易挥发组分回收率: ( 99.5% )每年实际生产时间: 7200h三、设计任务完成精馏塔的工艺设计,有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统式艺流程图和精馏塔装配图,编写设计说明书.四、设计说明书内容1 目录2 概述(精馏基本原理)3 工艺计算4 结构计算5 附属装置评价6 参考文献7 对设计自我评价五、设计进度1 设计动员,下达设计任务书 0.5天2 搜集资料,阅读教材,拟定设计进度 1天3 设计计算(包括电算,编写说明书草稿) 3.5天4 绘图 3天5 整理、抄写说明书、设计小结2天 设计成绩评分体系成绩分为五档:优秀,良好,中等,及格,不及格 评定方法 :图纸40% 说明书40% 平时20% 第1章 概要 摘要：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。 关键词：精馏塔 筛板塔 溢流 一、板式塔类型 筛板塔是扎板塔的一种，内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛；并装有溢流管或没有溢流管。为克服筛板安装水平要求过高的困难，发展了环流筛板；克服筛板在低负荷