化工原理課程設(shè)計(jì)--年處理8萬噸噸苯-甲苯的精餾裝置-wenkub
2023-01-31 10:57:04 本頁面
【正文】 質(zhì)：初步設(shè)計(jì)。（3） 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書書寫規(guī)范，文字準(zhǔn)確簡練，圖表清晰規(guī)范。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。此設(shè)計(jì)針對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過程，該設(shè)計(jì)方法被工程技術(shù)人員廣泛的采用。實(shí)際總塔板數(shù)為30塊，其中精餾段實(shí)際板數(shù)為15，提餾段實(shí)際板數(shù)為15，實(shí)際加料位置在第16塊板(從上往下數(shù))。蒸餾是分離均相混合物的單元操作之一，精餾是最常用的蒸餾方式，是組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。課程設(shè)計(jì)是一次讓我們接觸并了解實(shí)際生產(chǎn)的大好機(jī)會(huì)，我們應(yīng)充分利用這樣的機(jī)會(huì)去認(rèn)真去對待。由于浮閥與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負(fù)荷的變動(dòng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而在較寬的氣體負(fù)荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。 具有代表性的浮閥塔有F1型（V1型）浮閥塔板、重盤式浮閥塔、盤式浮閥、條形浮閥及錐心形浮閥等。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲(chǔ)罐。實(shí)際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。在此過程中，熱能利用率很低，有時(shí)后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。此次設(shè)計(jì)是在常壓下操作。在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際需要選定回流比。近年來所研究開發(fā)出的新型浮閥進(jìn)一步加強(qiáng)了流體的導(dǎo)向作用和氣體的分散作用，使氣液兩相的流動(dòng)接觸更加有效，可顯著提高操作彈性和效率。板的工藝設(shè)計(jì)1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 表11 苯、甲苯的粘度溫度℃020406080100120苯甲苯 表12 苯、甲苯的密度溫度℃020406080100120苯甲苯 表13 苯、甲苯的表面張力溫度℃020406080100120苯 甲苯 表14 苯、甲苯的摩爾定比熱容溫度℃050100150苯 甲苯 表15 苯、甲苯的汽化潛熱溫度℃20406080100120苯 甲苯 2 物料衡算（1）塔物料摩爾分率的計(jì)算：苯的摩爾質(zhì)量： 甲苯摩爾質(zhì)量：=塔頂笨的摩爾分率：進(jìn)料笨的摩爾分率：塔底笨的摩爾分率：（2）原料液平均摩爾質(zhì)量：原料液摩爾流量：（3）物料衡算總物料衡算： 即 …………………………………………（1） 苯的物料衡算： 即 ……………………（2）由方程（1）（2）解得：D=由文獻(xiàn)[1]中苯與甲苯的汽液平衡組成可以找出算出。故在全塔平均溫度下平均黏度：又已知аm=，由公式可得：全塔效率。各項(xiàng)計(jì)算如下：（1）溢流堰長，即（2）溢流堰堰高h(yuǎn)w查1－10[1]圖得，取E=，則取板上清液層高度 故 （3）降液管的寬度Wd和降液管的面積由，查圖得故 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間故降液管設(shè)計(jì)合理。（3）開孔區(qū)面積計(jì)算 其中： 故 （4）浮閥數(shù)計(jì)算及其排列由于本設(shè)計(jì)用的是F1型重閥，且目標(biāo)分離物為苯甲苯混合液，所以取來粗算閥孔數(shù)目；對于F1型重閥,由F0=可求閥孔氣速，即每層塔板上浮閥個(gè)數(shù)為浮閥的排列，考慮到各分塊的支承與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)面積，閥孔排列采用等腰三角形叉排方式。7 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算每層塔板靜壓頭降可按式計(jì)算。(6) 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間校核應(yīng)保證液體早降液管內(nèi)的停留時(shí)間大于3~5 s,才能使得液體所夾帶氣體釋出。從以上計(jì)算的結(jié)果可知，其泛點(diǎn)率都低于80%，所以霧沫夾帶量能滿足的要求。所以在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值便可依式算出相應(yīng)的。即式中， ，板
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