【正文】 CQ v r?? 冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量： 1 1 2/ ( )CCQ c t t? ? ? ? ? 第三節(jié) 塔板數(shù)的計(jì)算 假設(shè)塔頂溫度 t= 176。L qF?? 39。 2．操作條件： 1）塔頂操作壓力： P=（表壓） 2）加熱劑及加熱方法：加熱劑 —— 水蒸氣 加熱方法 —— 間壁換熱 3）冷卻劑：循環(huán)冷卻水 4）回流比系數(shù)： R/Rmin=。 另外，常在特定地方設(shè)置人孔和手孔，以便定期的檢測維修?；亓饕簭乃斞厮飨拢谙陆颠^程中與來自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸和分離。 流程如下： 原料（丙稀和丙烷的混合液體）經(jīng)進(jìn)料管由精餾塔 中的某一位置（進(jìn)料板處）流入塔內(nèi)，開始精餾操作；當(dāng)釜中的料液建立起適當(dāng)液位時(shí)，再沸器進(jìn)行加熱，使之部分汽化返回塔內(nèi)。 ▲ 殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)。 本設(shè)計(jì)采用立式熱虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管殼式 換熱器。當(dāng)氣體負(fù)荷較低時(shí)，浮閥的開度較小，漏夜量不多；氣體負(fù)荷較高時(shí)， 開度較大，阻力又不至于增加較大，所以這種塔板操作彈性較大，阻力比泡罩塔板大為減小，生產(chǎn)能力比其大。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。 說明中對精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算做了詳細(xì)的闡述，對于再沸器 、輔助設(shè)備和管路的設(shè)計(jì)也做了正確的說明。 由于只有兩周的時(shí)間做， 第二周內(nèi)， 我?guī)缀趺刻於荚诎疽箤?，只有封面、目錄和前言部分為打印、其余部分均為手寫，部分?jǐn)?shù)據(jù)上可能會(huì)有一些錯(cuò)誤，如保留位數(shù)的不同，計(jì)算的錯(cuò)誤等。 簡單精餾中，只有一股進(jìn)料，進(jìn)料位置將塔分為精餾段和提餾段，而在塔頂和塔底分別引出一股產(chǎn)品。缺點(diǎn)是使用久后，由于頻繁活動(dòng)而易脫落或被卡住，操作失常。液體在自下而上通過換熱器管程時(shí)部分汽化，由在殼程內(nèi)的載熱體供熱。 ▲ 塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進(jìn)行全部或部分冷凝。當(dāng)流至塔底時(shí)，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。 3） 調(diào)節(jié)裝置 由于實(shí)際生產(chǎn)中各狀態(tài)參數(shù)都不是定值，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖靡欢〝?shù)量的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證達(dá)到生產(chǎn)要求，可設(shè)雙調(diào)節(jié)，即自動(dòng)和手動(dòng)兩種調(diào)節(jié)方式并存，且隨時(shí)進(jìn)行切換。 3．塔板形式：浮閥 4．處理量： qnfh=70kmol/h 5．安裝地點(diǎn)：大連 6．塔板設(shè)計(jì)位置：塔頂 第二節(jié) 物料衡算及熱量衡算 一 物料衡算 全塔物料衡算： nFq = nDq + nWq nFq Fx = nDq Dx + nWq Wx nFq =60 kmol/h ， Fx = , Dx = , Wx = 解得： nDq = kmol/h ， nWq = kmol/h 進(jìn)料狀態(tài)混合物平均摩爾質(zhì)量VM =*42+*44=。 ( 1) 。C 塔頂壓力 Pt= 查 PKT圖得： kA= ； kB= 則 α 頂 =kA/kB=； 假設(shè)精餾塔的塔板數(shù)是 143 塊，每塊板的壓降為100mmH2O。 則 α 底 =kA/kB=? =； 當(dāng) Xe= 時(shí)， Ye=。 解得 TN =87； PN = ENT 1? =143； 進(jìn)料位置： min,rN = ?lg)1()1(lgFFDDZZXX??=； 1min??rrN NN=1min??TTN NN； 解得： rN =40 P=P+ P? =+**37*= Mpa 查表 Pc= Tc=176。 ，） 丙烯 丙烷 氣相 密度（ 176。 質(zhì)量流量： Wv=V 則 A / AT=1 Ad / AT = 截面積 : AT=A/= m2 塔徑： = 圓整后，取 D= 符合化工原理書 P108 表 及 P110 表 的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián) 實(shí)際面積： =2 m2 降液管截面積： Ad=ATA= m2 氣體流道截面積： A=AT(1 ATAd )= m2 實(shí)際操作氣速： = m/s 實(shí)際泛點(diǎn)率： u / uf = 與所取 基本符合 則實(shí)際 HT=， D=， uf =,u=, AT =2 m2 ,A= m2 ,u / uf = 3. 塔高的估算 實(shí)際塔板數(shù)為 Np，理論板數(shù)為 NT=140（包括再沸器），其中精餾段 61 塊，提餾段 79塊，則 Np=（ NT1） /+1=139/+1=233（塊） 實(shí)際精餾段為 1021=101 塊；提餾段為 132 塊，塔板間距 HT = m 有效高度： Z= HT （ Np1） =。 4． 液體在降液管中的停留時(shí)間 液體在降液管中的停留時(shí)間應(yīng)大于 35s =5s 滿足要求 ,則可避免嚴(yán)重的氣泡夾帶。 其中 wh = 3/2 3 ???????????? ? lqhwnlhEow hf= ho+hl+hσ 其中 hσ 可忽略不記 ??????????guhlv020 ?? ?????? ?? hhh owwl ? 0 將各式代入（ *）式可得液泛方程線： * 105 * 2qnvh=* 310? * qLh2/* 610? * qLh2 此線記作線（ 5） 計(jì)算降液管液泛線上的點(diǎn)：如表所示 液相流量 10 20 30 40 50 氣相流量 1101 1069 1034 994 949 2822 ???????????????????? ?bWnL sbWnL sdd hlqhlqguh ? 第四章 再沸器的設(shè)計(jì) 一 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條件 1．選用立式熱虹吸式再沸器 其殼程以水蒸氣為熱源，管程為塔底的釜液。 s 液相密度：ρ b =液相定比壓熱容： Cpb= KgKJ/ rb ??? XX XR tttt ttL? ? RR LbLvtp ??? ??? 139。 s) 取 X=2/3Xe 則 =(m2 s) 管程出口長度與局部阻力的當(dāng)量長度之和： = =3298847 = = bLiL Gd??Re 54 12 LeL R???bLiCDLL GdLP ?? 2 23 ???41 /4L1 /4V3 )P P(P 33 ?????1)1()1( 22 ?????LeVbLe RxRxM ??bMGP ?/24 ??42DWotG ??XeGGV ?? ?? ?39。 管程溫度為 ℃ 管程流率： qmVs=取潛熱 r=傳熱速率： Q= qmVs?r= 殼程取焓變： Δ H=則殼程流率： qc=Q/Δ H=假設(shè)傳熱系數(shù)： K=650 w/(m2?K) mtmK QA ????Ktt ttt m )()(21ln 21 ??? ?????? ?????則傳熱面積： 圓整后 取 A=114m2 擬用 0℃水為冷卻劑，出口溫度 為 20℃走殼程。 管程溫度由 ℃降到 25℃ 管程流率： qmWs=丙烷液體焓變： Δ H =284kJ/kg 傳熱速率： Q= qmVs?Δ H = 1 3 mtmK QA ????Ktttttm 2025)025()(21ln21 ?????????????? mtmK QA ????Ktt ttt m 025 )025()(21ln 21 ??? ?????? ?????殼程取焓變： Δ H’ =則殼程流率： qc=Q/Δ H= 假設(shè)傳熱系數(shù)： K=650 w/(m2?K) 則傳熱面積： 圓整后 取 A=5m2 三 .泵的設(shè)計(jì) 1．進(jìn)料泵 (兩臺(tái)，一用一備 ) 液體流速： u=，選φ 70 ， do==64mm 液體密度： kg/ m3 液體粘度 smPa?? 08 ? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= ??? ??du 查得：λ = 取管路長度： L =120m 取 90 度彎管 2 個(gè)（ d402? ），其中吸入管裝吸濾筐和底閥7?? ，一個(gè) 90 度彎頭；排出管中截止閥一個(gè) el =15d，一個(gè)90 度彎頭，進(jìn)入突然縮小 ?? ，文氏管流量計(jì) 1 個(gè)，噴嘴阻力取 Pa610? ? ?? ?????? )1( 2 gpcgud lehf ??? m mtmK QA ?????L?取 mZ 50?