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    乙醇-水精馏塔设计课程设计.doc

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    乙醇-水精馏塔设计课程设计.doc

    化工原理课程设计说明书设计题目: 乙醇水精馏塔设计设计者: 专业: 化学工程与工艺学号: 指导老师: 2012年11月19日化工原理课程设计任务 设计题目:乙醇水精馏塔设计设计条件系统进料:45ºC处理量: 38,000吨/年进料浓度:25%乙醇(质量) 处理要求:塔顶乙醇浓度 94% (质量) 塔底乙醇浓度 0.5%(质量)塔顶压强:4kPa(表压)进料状态: 泡点进料回流比: 1.7Rmin冷却水温: 28ºC加热蒸汽: 0.2 MPa(表压)设备形式: 筛板塔年工作时: 7200小时年工作日: 300天(连续操作)塔顶冷凝器采用全凝器塔低再沸器为间接蒸汽加热目录一、 前言二、 设计方案简介三、 工艺流程图及说明.四、 工艺计算及精馏塔设计1、 工艺条件.2、 汽液平衡数据.3、 物料衡算.4、 实际塔板数确定5、 精馏塔内汽液负荷计算6、 工艺条件及物性数据计算7、 塔和塔板主要工艺尺寸计算8、 塔板负荷性能图五、 辅助设备设选型计算六、 课程设计的其它问题.七、 选用符号说明八、 参考文献.九、 结束语前言 乙醇(C2H5OH),俗名酒精,是基本的工业原料之一,与酸碱并重,它作为再生能源犹为受人们的重视。工业上常用发酵法(C6H10O5)n和乙烯水化法制取乙醇。乙醇有相当广泛的用途,除用作燃料,制造饮料和香精外,也是一种重要的有机化工原料,如用乙醇制造乙酸、乙醚等;乙醇又是一种有机溶剂,用于溶解树脂,制造涂料。众所周知,在医药卫生方面,乙醇作为消毒杀菌剂而造福于人类。人类餐饮饭桌上饮用各种酒品,乙醇也是其中不可或缺的组成部分,如:啤酒含35,葡萄酒含620,黄酒含815,白酒含5070(均为体积分数)。据有关资料表明,乙醇对人体具有营养价值。现在,乙醇成为了一种新型替代能源乙醇汽油。按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能,还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点,符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向,技术上成熟安全可靠,在我国完全适用,具有较好的经济效益和社会效益。乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节,是重要的化工单元。其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低,均影响乙醇生产的产量及品质。工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇,单不管用何种方法生产乙醇,精馏都是其必不可少的单元操作。本次设计的精馏塔是为了精馏乙醇以得到高纯度的乙醇,要求达到塔顶馏出物浓度(94%(wt),塔底浓度(0.5%(wt)。本设计采用填料塔,与板式塔相比,填料塔有一下优点:(1)生产能力大;(2)分离效率高;(3)压力降小;(4)持液量小;(5)操作弹性大。设计方案简介我们知道乙醇和水可以任意比例互溶,于是可以用水把乙醇从有机物中萃取出来,又因为乙醇和水的相对挥发对的差异,可以利用精馏技术进一步提纯乙醇以得到高纯度的乙醇,以作为各种工业原料。可以这样说,乙醇水的精馏是生产乙醇的一个重要工艺单元。本次设计采用板式精馏塔、连续操作,年产量为25,000顿,泡点进料,塔顶全回流,塔底间接蒸汽加热,产品质量分数达到94,釡出液质量分数小于0.1%。由乙醇水二元混合物的相图可知,当乙醇的含量升高到一定值时(摩尔含量约90),相图将非常靠近于y=x线,可知这是一个比较高的分离要求。在设计过程中将先对塔内进行工艺计算分析气液相组成、温度、压力等的变化,得到塔的各种设计尺寸;然后将对本工艺的附属设备进行计算,并选型;对工业生产过程做好理论基础。工艺流程图及说明V101-原料储槽 V102-中间槽 P101-进料泵 P102-回流泵E101-进料预热器 E102-冷凝器 E103-再沸器 TQ101-乙醇精馏塔 1- 原料进料管 2- 塔顶出料管 3- 塔底蒸汽管 4- 回流管5- 产品溜出管 6- 塔底馏出管 图一:乙醇水简易工业流程图乙醇水简易流程如上所示:原料液先存储在V101(原来储槽),再经P101(进料泵)打入E101(原料预热器),原料经过预热后从板式塔的中部打入塔内;塔顶通过E103(全冷器)进行全冷凝,进入V102(中间槽),V102中的产品通过5管溜出,另一部分回流液通过P102(回流泵)打入板式塔的顶部;塔底通过E104(再沸器)间接蒸汽加热,塔底馏出物通过管6溜出。工艺计算及精馏塔设计1、工艺条件 正如前面设计任务书,本次设计工艺条件如下:进料温度: 45ºC处理量: 38,000吨/年进料浓度: 25%乙醇(wt)处理要求: 塔顶乙醇浓度 94%(质量) 塔底乙醇浓度 0.5%(质量)塔顶压强: 4kPa(表压)进料状态: 泡点进料回流比: 1.7Rmin 冷却水温: 28ºC加热蒸汽: 0.2 MPa设备形式: 填料塔塔顶冷凝采用全凝器塔低再沸器为间壁加热年工作日:300天(连续操作)年工作时:7200小时2、汽液平衡数据及t-x-y, x-y图(1) 乙醇和水的汽液平衡数据如下:温度t / ºC乙醇的摩尔分数/ %温度t / ºC乙醇的摩尔分数/ %液相xA汽相 yA液相xA汽相 yA1000.000.0081.532.7358.2695.51.9017.0080.739.6561.2289.07.2138.9179.850.7965.6486.79.6643.7579.751.9865.9985.312.3847.0479.357.3268.4184.116.6150.8978.7467.6373.8582.723.3754.4578.4174.7278.1582.326.0855.8078.1589.4389.43表一:乙醇水二元汽液平衡数据(2)作t-x-y 和 x-y图3、全塔物料衡算(1)由质量分数求摩尔分数 乙醇相对分子质量 MA=46.07g/mol;水的相对分子质量 MB=18.02 g/mol。 进料、塔顶、塔底质量分数: =25%(wt%);=94%;=0.5%。将以上计算结果列为下表物料位置进料口塔顶塔釜摩尔分数0.11490.85970.0204表二:进料、塔顶、塔釡物料摩尔分数(2)全塔物料衡算 进料平均相对分子量:42.135kg/kmol 进料量:F =34.8mol/s 物料衡算: 解得:D=3.9mol/s, W=30.9mol/s6、工艺条件物性计算 工艺条件物性的计算包括:操作压强、温度、平均分子量、平均密度、液体表面张力、液体黏度及表格。下面分别计算以上各个物性数据。6.1 温度的计算为了考察精馏塔内物质的状态性质,需要计算塔内各部分的温度具体为:塔顶、进料口、塔釡、精馏段平均温度、提馏段平均温度。 利用表一中数据由拉格朗日插值可求得 :=85.55ºC (=0.1149):78.21 ºC (=0.8579):95.168ºC (=0.0204)可知塔内的各个温度为下:塔顶78.21ºC;进料口 ºC;塔釡 ºC;精馏段平均温度 ºC;提馏段平均温度ºC。6.2 操作压强乙醇、水的饱和蒸汽压可以用下式计算: 式中:p为蒸气压mmHg;A、B、C为常数;t为摄氏温度(ºC)物质名称温度范围t/ ºC安托尼常数ABC乙醇-301508.044941554.3222.65水0608.107651750.286235.0水601507.966811668.21228.0表三:乙醇、水安托尼常数(摘自:物化实验)6.2.1 塔顶压力:78.21 ºC,=0.8579由安托尼公式可以计算出该温度下,100.845KP, 44.034KP假设该物系为理想物系:92.77KP6.2.2 进料处:ºC,=0.1149同上,可以计算出该温度下,133.938KP, 59.061KP67.664KP6.2.3 塔釡:ºC, =0.0204(同上计算可得)190.241KP, 85.056KP87.202KP6.2.4 精馏段:ºC平均液相组成: 0.2957所以有116.387KP, 51.086KP70.40KP6.2.5 提馏段:ºC平均液相组成:0.0610所以有 160.031KP, 71.072KP76.50KP6.3 平均分子量的计算 利用拉格朗日插值法,结合表一中数据,计算精馏段和提馏段内平均汽液相组成。6.3.1 液相组成由以上计算可知精馏段和提馏段的液相组成分别为:0.2957,0.0610。汽相组成精馏段: 0.5709提馏段: 0.3433所以精馏段和提馏段的平均液相组成分别为0.2957, 0.0610,0.5709,0.3433。6.3.2 计算平均分子量精馏段: 提馏段:6.4 平均密度 用下式计算密度,混合液密度: 混合气密度:。其中:a为质量分数,为平均相对分子质量不同温度下乙醇和水的密度如下表(表示乙醇,表示水)温度/ ºC/kg/m3/kg/m3温度/ ºC/kg/m3/kg/m380735971.895720961.8585730968.6100716958.490724965.3表四:不同温度下乙醇和水的密度求ºC ,ºC下乙醇和水的平均密度:ºC, =733.12kg/m3 =970.60 kg/m3同理:ºC ,723.71 kg/m3 965.05kg/m3精馏段:液相:= =831.21 kg/m3汽相:=1.176 kg/m3 提馏段:液相 = =921.30kg/m3气相 =kg/m36.5 混合液体表面张力二元有机物水溶液表面张力可用下列各式计算:式中:, , , , , 式中:下角标w,o,s分别代表水、有机物及表面部分,分别表示主体部分的分子含量,指主体部分的摩尔分子体积,为水、有机物的表面张力,对乙醇=2。乙醇、水的表面张力和温度的关系如下表温度/ºC708090100乙醇的表面张力/ 10-2N/m21817.1516.215.2水的表面张力/ 10-2N/m264.362.660.758.8表五:不同温度下乙醇、水的表面张力精馏段:ºC =21.81cm3/mol,=46.07/1.177=39.14cm3/mol。乙醇的表面张力: =16.99×10-2N/m2水的表面张力: =62.29×10-2N/m2=0.661=lg0.661= -0.180 = -0.965= -0.180+(-0.9650)= -1.145 即 = -1.145,连解可以得到:0.234, 0.766带入=0.234×62.291/4+0.766×16.991/4 23.965×10-2N/m2提馏段:ºC=19.35 cm3/mol, =46.07/0.855=53.88 cm3/mol乙醇表面张力: =15.95×10-2N/m2水的表面张力: =60.23×10-2N/m2= =6.99=lg6.99=0.8444 = -0.7727=0.8444-0.7727=0.0717 即 0.0717,连解可以得到:0.646, 0.354带入=0.646×60.231/4+0.354×15.951/4 39.51×10-2N/m26.6 液体黏度6.6.1 塔顶:=78.21 ºC 、=0.8579,查图化工流体流动与传热506页,可查得在改温度下,乙醇和水的粘度分别为:0.48mPa.s,0.33mPa.s0.4587mPa.s6.6.2 塔釡:ºC 、=0.0004,同(a)可得0.35mPa.s,0.27mPa.smPa.s6.6.3 精馏段平均黏度 由前面计算可知精馏段平均液相组成0.3157,查图化工流体流动与传热506页,可知平均温度下,乙醇和水的粘度分别为:0.46mPa.s,0.36mPa.s。精馏段平均粘度:0.3916mPa.s6.6.4 提馏段平均黏度由前面计算可知提馏段平均液相组成0.0436,查图化工流体流动与传热506页,可知平均温度下,乙醇和水的粘度分别为:0.38mPa.s 0.30mPa.s。提馏段平均粘度:mPa.s全塔平均粘度:0.3475mPa.s7、 塔的物性数据列表位置项目进料口塔顶塔釡精馏段提馏段操作压强/kp66.66792.77101.02970.9481.18温度/ ºC85.0778.2199.0581.6492.487平均分子量/kg/kmol气相34.2425.64液相26.8619.24平均密度/kg/m3气相1.1770.855液相826.04931.18表面张力/10-2N/m223.96539.51液体黏度/mPa.s0.45870.27000.39160.3035表六:塔内物性数据4、塔板数的确定(1)从二元气液平衡相图(x-y图)可知,本乙醇水物系的最小回流比在精馏段操作线和x-y线相切的那点。通过CAD作图可知切点Q(0.7473,0.7819),所以 =2.248=1.7=3.82(2)精馏段和提馏段操作线方程精馏段:0.7925+0.1784由精馏段操作线方程和q线方程(=0.1320)可确定提馏段操作线方程:(3)通过作图法确定理论塔板数NT 通过作图法可以求得理论塔板数为NT=21块(包括再沸器),加料板为第五块理论板(从下向上),精馏段为16块,提馏段为4块(不包括再沸器)。(4)求塔板效率 用经验公式 计算塔板效率(a)精馏段 0.3916mPa.s 0.421 (b)提馏段 0.3035 mPa.s 0.489 (5) 实际塔板数 精馏段:16/0.421=39块;提馏段:=4/0.489=9块,=48块。5、精馏塔内汽液负荷计算 根据恒摩尔流假定,可以分别计算出精馏塔内上升蒸汽量和下降液体量。(1)精馏段摩尔流量: 32.778mol/s25.976mol/s质量流量:1.1223kg/s 0.6977kg/s体积流量:0.9535m3/s 8.4×10-4 m3/s(2)提馏段摩尔流量:32.778mol/s 70.376mol/s质量流量:0.8404 kg/s1.3540 kg/s体积流量:0.9829 m3/s 1.45×10-3 m3/s(七)、塔和塔板主要工艺尺寸计算1、塔径的设计(1)精馏段 由,(安全系数)=0.60.8,=(C可由史密斯关联图查出)横坐标:0.023取板间距:m,m,则0.39m查图史密斯关连图(下册245页)可知:=0.082,0.085=2.25m/s取0.35=0.7875m/s 1.2m横截面积:0.785×1.22=1.13m2,空塔流速:0.844m/s(2)提馏段横坐标:取板间距:m,m,则0.39m查图史密斯关连图(下册245页)可知:=0.0825,0.094=3.10m/s取0.35=1.085m/s 1.07m匀整到 =1.2m横截面积:0.785×1.22=1.13m2,空塔流速:0.870 m/s2溢流装置(1)堰长 对单溢流取0.7=0.7×1.2=0.84出口堰高:本设计采用平直堰,堰上液高度 (近似=1)(a)精馏段:=0.0067m 0.07-0.0067=0.0633m(b)提馏段:=0.01m 0.07-0.01=0.06m(2)方形降液管的宽度和横截面 由0.7查(下册 250页)可知及则:=0.090.09×1.13=0.102 m2 ,=0.15=0.15×1.2=0.18m验算降液管内停留时间:精馏段:54.64s提馏段:31.65s停留时间>5s,故降液管可用。(3)降液管底隙高度精馏段:取降液管底隙流速为m/s,则0.0083m提馏段:取m/s,则0.0086m因为大于,故满足要求。3、塔板布置和筛孔数目与排列(1)塔板分布因为<1.5m,取m,0.05m(2)筛孔计算及排列 本例所处理的物系无腐蚀性,可选用4mm碳钢板,筛孔直径4mm,筛孔按正三角形排列,取孔中心距312mm。筛孔数目n为 , =0.35m 0.55m则 =0.76m2=6096个开孔率:10.1%4、流体力学验算(1)塔板压降 气体通过一层塔板的压降为 干板压降由下式计算 (a) 精馏段: 气体通过筛孔的速度为 12.45m/s由 查图(上册,254页)得, =0.0176m(液柱)气体通过充气液层得压降由 计算得到=1.004m/s1.09kg1/2/(s.m1/2)查图(上册,254页)得,=0.61 =0.61×0.06=0.0366m(液柱)液体表面所产生的压力将:=0.003m(液柱)0.0176+0.0366+0.003=0.0572m(液柱)每层塔板的 463.52Pa(b) 提馏段: 气体通过筛孔的速度为 12.84m/s由 查图(上册,254页)得, =0.0121m(液柱)气体通过充气液层得压降由 计算得到=1.034m/s0.9566kg1/2/(s.m1/2)查图(上册,254页)得,=0.65 =0.65×0.06=0.039m(液柱)液体表面所产生的压力将:=0.004m(液柱)0.039+0.0121+0.004=0.0554m(液柱)每层塔板的 506.3Pa(2)液面落差 对于筛板塔而言,液面落差很小,且在本设计中塔径和液流量均不大,故可以忽略液面落差的影响。(3)液泛 为了防止塔内发生液泛,降液管内液层高度应满足,乙醇水物系属于一般物系,取。(a)精馏段: =0.5×(0.45+0.0633)=0.257m 板上不设进口堰,0.0022而 0.0572+0.06+0.0022=0.119m=0.257m(b)提馏段:=0.5×(0.45+0.06)=0.255m板上不设进口堰,0.0022而 0.05540.06+0.0022=0.118m=0.255m塔内不会发生液泛。(1) 漏液对筛板塔,取露液量10时的汽相动能因子为7,则精馏段:7.37 m/s 实际孔速m/s 稳定系数 1.67提馏段:8.65m/s 实际孔速m/s 稳定系数 1.51从以上计算可知,1.5< <2,所以塔内无明显漏液。(2) 液沫夹带 用式 计算液沫夹带量。精馏段:1.004m/s 2.5×0.06=0.15m0.0113kg液/kg气提馏段:1.034m/s 2.5×0.06=0.15m0.0076kg液/kg气从以上计算结果可知, 都小于0.1kg液/kg气,所以本设计中液沫夹带量在允许的范围内。5塔板负荷性能图(以精馏段为例)(1)漏液线 9.22m/s = 0.706m3/s 据此可以做出液体流量无关的水平漏液线(2)液沫夹带线 以=0.1kg液/kg气为限,计算的关系 , ,=0.0633m =0.7492/3联立以上几式可以得到化简后的关系为下:通过以上关系式可以作出液沫夹带线。(3)液相负荷下限线对于平直堰,取上堰液层高度m作为最小液体负荷标准。由 =0.006m 0.00072m3/s据此可以作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线。(4)液相负荷上限线 以 5s作为液体在降液管中停留时间的下限,5m3/s据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线。(3) 液泛线通过下式计算液泛线 。其中 (其中 ); ;将有关数据带入可以求得0.0194=0.5×0.45+(0.5-0.61-1)×0.0633=0.155=0.153/(0.84×0.0083)2=3147=1.956 列表计算如下:Ls / m3/s0.0040.00060.00080.0010Vs / m3/s2.7232.6852.6482.611表六:由以上数据即可做出液泛线。筛板塔工艺设计计算结果序号项目(名称、符号、单位)精馏段提馏段备注1塔径 m1.21.22板间距 /m0.450.453溢流型式4降液管型式5堰长 /m0.846堰高 /m0.06330.067板上液层高度 /m8堰上液层高度/m9降液管底隙高度 /m0.00830.008610筛孔直径 /m0.0040.00411筛孔数目n/个6096609612孔心距 /m0.0120.01213安定区宽度 /m0.070.0714边缘区宽度 /m0.050.0515鼓泡区面积 /m216开孔率 /%10.110.117空塔气速 /(m/s)0.8440.87018筛孔气速 /(m/s)12.4519稳定系数 1.671.5120每层塔板压降 /Pa21气相负荷上限 /(m3/s)22气相负荷下限 /(m3/s)23操作弹性24五、精馏塔附属设备的设计选型 1、换热器的计算与选型换热器包括塔顶全凝器、塔底再沸器、原料加热器,下面分别对各个换热器进行计算并且选取适合的设备型号。1.1 塔顶全凝器 假设本设计塔顶采用泡点回流,用25 ºC的冷却水循环冷却,冷却水升温15ºC;操作方式为逆流操作。塔顶温度78.21ºC,冷却水温度变化为25 ºC40 ºC。查图(上册514页)可知78.21ºC下乙醇和水的汽化热分别为:857kJ/kg=857×46.07=39482kJ/kmol2357 kJ/kg=2357×18.02=42473 kJ/kmol逆流:塔顶 t 78.21ºC 78.21ºC ºC 水 t 40 ºC 25 ºC 53.21ºC45.30ºC对塔顶冷凝部分混合物(溜出液)进行热量衡算,可得到32.778×10-30.8597×39482+0.1403×42473=1308 kJ/s有机物蒸气冷凝器设计选用的总体传热系数一般范围为5001500kcal/(m2.h. ºC)本设计中取 K2996J/(m2. h. ºC)所以传热面积:34.7m21.2 原料加热器 原料液用饱和蒸汽加热(28),逆流操作,原料液温度从25 ºC升高到85.07ºC。ºC,14.93ºC,14.67 ºC不同温度下乙醇和水的比热容为,经查图(上册510页)可知ºC时 2.37 kJ/(kg .k) 4.179 kJ/(kg .k)ºC时 3.66 kJ/(kg .k) 4.20kJ/(kg .k)则平均比热容为:2.968kJ/(kg .k) 4.189 kJ/(kg .k)3.847 kJ/(kg .k)所以 222.9 kJ/s传热系数取 K=450W/(m2.ºC) 则33.8m21.2 塔底再沸器选用120ºC饱和水蒸气加热,逆流操作,传热系数取K2996J/(m2. h. ºC),料液温度变化:99.905ºC100 ºC,蒸汽温度变化:120ºC120ºC,ºC,20ºC,20.05 ºC。查图(上册514页)可知99.905ºC下乙醇和水的汽化热分别为:803kJ/kg=803×46.07=36994kJ/kmol2257 kJ/kg=2257×18.02=40671 kJ/kmol32.778×10-30.0004×36994+0.9996×40671=1333kJ/s所以传热面积:80m22. 接管2.1 原料进料管 进料管的结构类型很多,有直管进料管、弯管进料管、T型进料管。本设计采用直管进料管,管径计算如下:,取=1.6m/s,该温度下乙醇和水的密度分别为 769.75kg/m3 997 kg/m3,所以 967 kg/m3m3/s=28mm2.2 回流管采用直管回流管,取1.6m3/s,料液冷凝后温度为78.21,查得该温度下乙醇和水的密度分别为 740kg/m3 972.87 kg/m3,所以 772.67 kg/m3体积流速:25.976×(0.8597×46.07+0.1403×18.02)/772.67=0.0014 m3/s=34mm2.3 塔顶蒸气出料管 塔顶蒸汽组成y=0.8597,平均分子M0.8597×46.07+0.1403×18.0242.13kg/kmol塔顶蒸汽密度:则蒸汽流量:V6.8×42.13/1.460.1959m3/s,直管出气,取出气气速u=20m/s,则112mm。2.4 塔釡出料管 采用直管出料,取1.6m/s,塔釡出料温度为99.905,查得该温度下乙醇和水的密度分别为 710kg/m3 958.4 kg/m3,所以平均密度:958.3kg/m3体积流速:37.6×(0.0004×46.07+0.9996×18.02)/958.3=7.07 ×10-4m3/s=24mm2.5 再沸器蒸气出气管采用直管出料,取22m/s,采用间接水蒸气加热=18.2kg/kmol蒸气密度:kg/m3 32.778×18.2/0.595=0.991 m3/s240mm3、储槽3.1 原料液储槽原料液的存储量是要保证生产能正常进行,主要根据原料生产情况及供应周期而定的.一般说来,应保证在储槽装液6080,如不进料仍能维持运作24小时.取装料6080是因为在工业中为了安全,储槽一般要流出一定的空间.该设计任务中,取储槽装料70,即装填系数为0.7。原料液温度为t=25,此时进料液中各物料的物性是:967 kg/m3m3/s所需的储槽体积:123.1m3 取124 m33.2 中间槽 中间槽是储存回流量及出料的储罐。乙醇精馏过程为连续生产,中间槽的设计依据是中间槽装液6080能保持至少12个小时的流量,该设计任务中,槽装液70,即取安全系数为0.7,保持流量2小时。取储槽中的料液温度为t=40,此时进料液中各物料的物性是:甲醇: 质量浓度水: 质量浓度 进料液体积流量为:实际储槽体积:选用公称容积为50m3的平底平盖立式储槽,材料为碳钢,公称压力为图号:R22-00-1,标准号为JB1422-74。4、泵的选型计算 该工艺流程有两个主要的泵装置,一个为进料泵,负责把液体打进填料塔;另一个为回流泵,负责把回流液打回塔内重新进行精馏.由于所设计的泵用于输送化工液体,与一般泵不同,它要求泵操作方便,运行可靠,性能良好和维修方便.泵的选型首先要根据被输送物料的基本性质,包括相态、温度、粘度、密度、挥发性和毒性等,还要考虑生产的工艺过程、动力、环境和安全要求等条件.在流量小而压头高、液体又无悬浮物且粘度不高的情况下,选用旋涡泵较为适宜.4.1 进料泵进料液泵扬程计算:(为提馏段高度,h为塔支座高度)取块塔板高0.45m,=9×0.454.05m;考虑到再沸器,裙座高度取3m;则H=2×(4.05+3)14.1m。原料进料密度为967kg/m3,安全系数取1.3,则流量可计算为:4.667m3/h 在此条件下采用IS型单级单吸离心泵,型号:IS50-32-125.其性能参数为:转速n2900r/min,流量Q=12.5m3/h,扬程H20m,效率60,轴功率1.13KW。(2)回流泵回流泵扬程计算:(为精馏段高度,h为塔支座高度),取块塔板高0.45m,=39×0.4517.55m;塔支座高度取3m;则H=2×(17.55+3)41.1m。由前面计算可知,回流液密度为772.69kg/m3,0.0014 m3/s安全系数取1.3,则流量可计算为:6.552m3/h。在此条件下采用IS型单级单吸离心泵,型号:IS65-50-160.其性能参数为:转速n2900r/min,流量Q=15m3/h,扬程H53m,效率54,轴功率2.65KW.5、温度计根据该设计任务,温度范围在150内。根据文献,可选用镍铬铜镍(WRKK)型热电偶,分度号为E,套管材料1Cr18Ni9Ti,外径d=2mm,测量范围0300,允差值3,最高使用温度700,公称压力P500kgf/cm2。也可选用WRK240型隔爆镍铬铜镍热电偶,分度号E,结构特征:固定螺纹安装,测温范围0600,公称压力P100kgf/cm2。6、压力计选用压力测量仪表时,要考虑其量程、精度及介质性质和使用条件因素,该设计任务压力不高、变动不大,工业用精度要求为1.5至2.5级,介质无腐蚀性不易堵塞。压力表安装的地方,应力求避免振动和高温的影响,取压管的内墙面与设备或管道的内壁应平整,无凸出物或毛刺以保证正确取得静压力。被测介质温度超过60时,取压口至阀门见或阀门至压力表间应有冷凝管。根据该设计任务,查阅文献,现选用TG1200,测量范围为01200mmH2O.精度等级1.5,最大工作压力 6kgf/cm2。7、液位计7.1 原料槽液位计该设计任务中,原料槽采用卧式椭球形封头容器,筒体公称直径3m,故所选液位计测量范围大致在03m,希望实现自动控制, 查阅文献(4),可选用ULF-2型电远传翻板式液位计,该液位计能就地指示和远传液位,可与ULFX-2型液位数字显示报警仪配套使用.ULF-2-HC防爆远传翻板液位计和ULF-2-HC防爆液位数字显示报警仪配套使用,可用于爆炸危险场合的液位测量.ULFX-2,ULF-2-HC适合在环境温度1040和相对湿度不大于80%下使用,电源电压为220V,50Hz.7.2 中间槽液位计浮筒式液位计,UTQ型气动浮筒式液位测量仪是对工业生产过程中容器内液位或界面实现就地指示和调节基

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