化工原理課程設(shè)計(jì)-1208完成版-文庫(kù)吧
2025-06-02 13:17 本頁(yè)面
【正文】 率x氣相中二硫化碳摩爾分率y溫度/℃0011圖21 二硫化碳與四氯化碳的氣液相圖 全塔溫度的求取根據(jù)二硫化碳四氯化碳?xì)庖浩胶饨M成與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，用Origin擬合曲線可求全塔溫度： 塔頂溫度 進(jìn)料溫度 ℃ 塔釜溫度 精餾段平均溫度 ℃ 提餾段平均溫度 ℃ 氣相組成的求取根據(jù)二硫化碳四氯化碳?xì)庖浩胶饨M成與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，用Origin擬合曲線求氣相組成： (1)塔頂處液相組成 (2)進(jìn)料口處汽相組成 (3)塔釜處汽相組成 相對(duì)揮發(fā)度的求解 （1）塔頂處相對(duì)揮發(fā)度 （2）進(jìn)料處相對(duì)揮發(fā)度 （3）塔釜處相對(duì)揮發(fā)度（4）精餾段平均相對(duì)揮發(fā)度 ℃（5）提餾段平均相對(duì)揮發(fā)度 ℃ （6）平均揮發(fā)度由于兩段的相對(duì)揮發(fā)度差距有點(diǎn)大，所以只能使用平均相對(duì)揮發(fā)度：℃ 直線方程的求解（1）平衡線方程 （2）q線方程 （3）最小回流比及操作回流比R 依公式：R=2Rmin=（4） 精餾段操作線方程 （5）提餾段操作線方程 理論塔板數(shù)根據(jù)操作線方程、q線方程及相平衡方程繪圖如下：（將下表改為圖22） 理論塔板數(shù)主板計(jì)算表xYxy精餾段提餾段圖22 精餾塔塔板數(shù)繪圖 不同溫度下的氣液相點(diǎn)精餾塔板數(shù)的相關(guān)坐標(biāo)點(diǎn)xyXyxy第7塊為進(jìn)料板塔板總數(shù)12塊即：總理論板數(shù)為12，精餾段理論板數(shù)為6，第7板為進(jìn)料板。 實(shí)際塔板數(shù)NT的求取 由奧康內(nèi)爾[6,11]經(jīng)驗(yàn)公式可知： 塔頂和塔底的平均溫度為: ℃ 查表[1]可知：二硫化碳的μL1=s；四氯化碳的μL2=s 此時(shí)的相對(duì)粘度[2,5]可以近似為進(jìn)料口的溫度下進(jìn)料口的粘度：實(shí)際塔板數(shù)：NT=121=11，精餾段6塊，提餾段6塊。 精餾段：N=6/ET=6/=13（層） 提餾段：=6/ET=6/=13（層）、塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 塔頂壓力=△P=（一般情況下，~），則： 進(jìn)料板壓力：PF=+= 塔釜壓力：=+= kPa 精餾段平均操作壓力： 提餾段平均操作壓力： 塔頂摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由查平衡曲線得： 進(jìn)料摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由平衡曲線查得： 塔釜摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由平衡曲線查得：= = 精餾段平均摩爾質(zhì)量： 提餾段平均摩爾質(zhì)量： 平均密度計(jì)算 氣相平均密度 由 PV＝nRT 推出：（1） 精餾段平均氣相密度：（2） 提餾段的平均氣相密度 液相密度表25 不同溫度下的密度列表溫度/℃二硫化碳液體密度ρ(kg/m)122312001179四氯化碳液體密度ρ(kg/m)154215141487注意：x為質(zhì)量分率，A代表二硫化碳，B為四氯化碳（1） 塔頂部分 其中 ， 即： （2） 進(jìn)料板處其中 =，= （3） 塔釜處液相組成 其中 =，= （4） 精餾段平均液相密度（5） 提餾段的平均液相密度表26 不同溫度下的表面張力溫度/℃二硫化碳四氯化碳 液相平均表面張力依下式計(jì)算 （1）塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 （2）進(jìn)料液相平均表面張力的計(jì)算（3）塔釜液相平均表面張力的計(jì)算（3）精餾段液相平均表面張力（4）提餾段液相平均表面張力 液體平均黏度的計(jì)算表27 不同溫度下—的黏度溫度/℃ 二硫化碳液體黏度μ（mPas）四氯化碳液體黏度μ（mPas） 液相平均黏度依式計(jì)算，即（1） 塔頂液相平均黏度的計(jì)算 由=℃查手冊(cè)[3,4]得：；（2）進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算 由=℃查手冊(cè)得：；（3）塔釜液相平均黏度的計(jì)算 由=℃查手冊(cè)得：；（4）精餾段液相平均黏度（5）提餾段液相平均黏度 精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算（1）精餾段 （2）提餾段 塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算取板間距，取板上液層高度由 式中的C[4]由 （31） 精餾段HT== 由圖31[7,9]得= 依公式（31） ，則： 故： 按化工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)。 提餾段 查圖31得 依公式（31） ，則： 故： 按化工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)[10]，, 。 為了使得整體的美觀及加工工藝的簡(jiǎn)單易化，在提餾段和精餾段的塔徑相差不大的情況下選擇相同的尺寸，故塔徑取D=。 空塔氣速塔的橫截面積：則空塔氣速為：塔的橫截面積：則空塔氣速為： 精餾塔高度的計(jì)算 精餾塔的有效高度在進(jìn)料板上方開一人孔，人孔直徑為500mm，設(shè)人孔處的板間距HT人等于800mm，根據(jù)化工設(shè)備機(jī)械要求時(shí)，每隔6~8層設(shè)一人孔，故此塔人孔設(shè)3個(gè)。精餾段有效高度為 提餾段有效高度為 故精餾塔的有效高度為 精餾塔總高度（1）筒體壁厚所選材質(zhì)為16MnR，采用單面焊對(duì)接接頭局部無損檢測(cè)= 查得16MnR在100℃下的許用應(yīng)力為170MPa，Pc=== 又對(duì)于碳素鋼和低合金鋼制塔式容器的=3mm，故取=3mm =+=3+1=4mm 由=4mm查得=，+=，經(jīng)圓整取=5mm 復(fù)驗(yàn)，故最后取=，該塔體可用6mm厚的16MnR鋼板制作。（2）封頭 選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，即K= 所選材質(zhì)為16MnR，采用單面焊對(duì)接接頭局部無損檢測(cè)= 又對(duì)于碳素鋼和低合金鋼制塔式容器的=3mm，故取=3mm
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