甲醇水分離過程板式精餾塔的設(shè)計_課程設(shè)計任務(wù)書-文庫吧
2025-06-09 19:04 本頁面
【正文】 6 2 1 0 ) 1 8 . 0 1 1 8 . 0 3 /WM k g k m o l??? ? ? ? ? ? ? ? 全塔物料衡算 71 .2 1 0 3 1 .9 0 ( 2 4 3 3 0 ) 4 7 .5 0 /D k m o l h? ? ? ? ? ? 440 . 9 9 5 . 6 2 1 04 7 . 5 0 1 7 4 . 4 3 /0 . 2 7 5 . 6 2 1 0DWFWF D k m o l h??????? ??? ? ? ?? ? ? 1 7 4 . 4 3 4 7 . 5 0 1 2 6 . 9 3 /W F D k m o l h? ? ? ? ? 精餾段操作線方程 甲醇 — 水 屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數(shù)。 ① 由手冊查得 甲醇 — 水 物系的氣液平衡數(shù)據(jù) （表 1） ，繪出 xy 圖，見圖 。 表 1 溫度 /℃ x y 溫度 /℃ x y 100 6 查得 :yδ =， xδ = Rmin=(xDyδ)/(yδxδ) =（ ） /() = R==*= 1 . 6 5 1 4 7 . 5 0 7 8 . 4 2 /L R D k m o l h? ? ? ? ? ( 1 ) ( 1 . 6 5 1 1 ) 4 7 . 5 1 2 5 . 9 2 /V R D k m o l h? ? ? ? ? ? ? 39。 1 2 5 .9 2 /V V kmol h?? 39。 7 8 . 4 2 1 7 4 . 4 3 2 5 2 . 8 5 /L L F k m o l h? ? ? ? ? 精餾段操作線方程 1 11DnnRy RR??? ???? 1 1 .6 5 1 0 .9 91 .6 5 1 1 1 .6 5 1 1nny ?? ???? 1 0. 62 3 0. 37 3nny ?? ?? 提餾段操作線方程 1 39。39。39。m m WLWy L W L W??? ???? 41 2 5 2 . 8 5 1 2 6 . 9 3 5 . 6 2 1 02 5 2 . 8 5 1 2 6 . 9 3 2 5 2 . 8 5 1 2 6 . 9 3mmy ? ?? ? ? ? ??? 41 2 .0 1 5 .6 7 1 0mmy ? ?? ? ? ? 進(jìn)料方程 由于為泡點進(jìn)料，則 q=1 7 11Fqy qq?????? ??? 圖解法確定塔板數(shù) 圖 可知，總理論塔板數(shù) NT為 12 塊 (包括再沸器 ) 進(jìn)料板位置 NF 為自塔頂數(shù)起第 9 塊。 理論板層數(shù) NT 的求取 精餾段理論塔板數(shù) NT=8 塊 提餾段理論塔板數(shù) NT=3 塊 精餾段實際塔板數(shù) N 精 =提餾段實際塔板數(shù) N 提 = 塔效率 η = xD D/(xF F)=% Y X 8 第五章 精餾塔結(jié)構(gòu)設(shè)計 塔徑與板間距 精餾段 L=精餾段的氣、液相體積流率為 VS=VMVm/3600ρ Vm=（ ） /(3600 )= m3/s LS=LMLm/3600ρ Lm=( )/(3600 )= m3/s m ax LVVuC?????式子中， 負(fù)荷因子 20 )( ?CC ?由史密斯關(guān)聯(lián)圖（如圖 ）查得C20再求圖的橫坐標(biāo)為 Flv=L/V(ρ l/ρ v)=() ( ) = 取板間距， HT=, 板上清液層高度 取 hL=，則 HThL= m 由史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C20 = 氣體負(fù)荷因子 C= C20( ? /20)=() = Umax= 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 U===D=(4Vs/(πμ ))1/2=[(4)/()] = 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D= 塔截面積為 At== m2 實際空塔氣速為 U 實際 =U 實際 / Umax=(安全系數(shù)在允許的范圍內(nèi)，符全設(shè)計要求 ) 史密斯關(guān)聯(lián)圖（圖 ） 9 提餾段塔徑的計算與板間距的確定 L’=V’=提 餾段的氣、液相體積流率為 V’S=V’MVm/3600ρ ’Vm=( )/(3600 )= L’S=L’MLm/3600ρ ’Lm=( )/(3600 )= 106m3/s m ax LVVuC?????式中，負(fù)荷因子 20 )( ?CC ?由史密斯關(guān)聯(lián)圖（如圖 3）查得 C20再求圖的橫坐標(biāo) Flv=L’/V’(ρ l/ρ v)=( 106/) ()= 104 取板間距， HT=， 板上清液層高度 取 hL=， 則 HThL= m 由史密斯關(guān)聯(lián)圖，得知 C20= 氣體負(fù)荷因子 C= C20( ? /20)= () = Umax=[()1]= m/s 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 U== =D=(4Vs/(πμ ))1/2=[(4)/()] = 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D= 10 塔截面積為 At= = m2 實際空塔氣速為 U 實際 =U 實際 / Umax=(安全系數(shù)在允許的范圍內(nèi)，符全設(shè)計要求 ) 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 151） = m 提餾段有效高度為 Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 61） =2 m 在進(jìn)料板 上方開一個人孔，其高度為 m 故精餾塔有效高度為 Z=Z 精 +Z 提 +=+2+= 塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 精餾段 因塔徑 D=， 所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 ( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在直徑小于 。 )各項計算如下： 1) 堰長 lw 可取 lw== 2) 溢流堰高度 hw 由 hw=hL－ how 選用平直堰， ( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設(shè)計中 一般采用平直形溢流堰板。 ) 堰上層液高度 how 由下列公式⑷計算，即有 how=E(Lh/lw)(2/3) 并由圖液流收縮系數(shù)計算圖⑷，則可取用 E= ，則 how= 取板上清液層高度 hL= m 故 hw= 3) 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 由 Wd/D= m 查⑷可求得 Af/AT= Wd/D= Af== m2 11 Wd== m 并依據(jù)下式驗 算液體在降液管中的停留時間，即 θ =3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞ 5s 其中 HT 即為板間距 ， Lh 即為每小時的體積流量 驗證結(jié)果為降液管設(shè)計符合要求。 4）降液管底隙高度 ho ho= Lh/（ 3600lwuo39。） 取 uo39。=則 ho=3600/(3600) = m＞ Hwho==＞ m 故降液管底隙高度設(shè)計合理 選用凹形受液盤，深度 h’w=55mm。 1) 塔板的分塊 因為 D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，查⑷可得，塔板可分為 3 塊。 2) 邊緣區(qū)寬度確定 取 Ws=W’s= 65mm , Wc=35mm 開孔區(qū)面積 Aa 按下面式子計算，則有 Aa=2[x（ r2－ x2） +∏ r2/180sin1（ x/r） ] 其中 x=D/2－ (Wd＋ Ws) r= D/2－ Wc 并由 Wd/D=， 推出 W
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1