化工原理課程設(shè)計---板式精餾塔設(shè)計-wenkub
2023-02-06 00:11:16 本頁面
【正文】 . 帶控制點工藝流程圖 主要內(nèi)容是 (1)物料衡算 (2)確定回流比 (3)確定理論板數(shù)和實際板數(shù) (4)塔的氣液負荷計算 (5)熱量衡算 塔設(shè)備的生產(chǎn)能力一般以千克 /小時或噸 /年表示 ， 但在理論板計算時均須轉(zhuǎn)換成 kmol/h,在塔板設(shè)計時 ， 氣液流量又須用體積流量 m3/s表示 。精餾段操作線方程： yLL DxDL Dxn n D?????1提餾段操作線方程：? ??? ?? ?? ??yL qFL qF WxWL qF WXn n w1 x yn n??1 ( 利用操作線方程 ) y xn n?( 利用相平衡關(guān)系 ) 2022/2/16 （ 2 ）塔頂冷凝器的類型( i ) 當(dāng)塔頂為全凝器時 , dXy ?1 則自第一塊塔板下降的液相組成 X1與 Y1成相平衡，故可應(yīng)用相平衡方程由 Y1計算出 X1，自第二塊塔板上升蒸汽組成 Y2與 X1滿足操作線方程，由操作線方程以 X1計算得出 Y2.(ii) 當(dāng)塔頂為分凝器時 , KXXd?0先求出分凝器內(nèi)與 Xd成相平衡的 X0, 再由操作線方程以 X0計算得出 Y1，然后由相平衡方程由 Y1計算出 X1，如此交替地使用操作線方程和相平衡關(guān)系逐板往下計算，直到規(guī)定的塔底組成為止，得到理論板數(shù)和加料位置。板距取大些，塔可允許氣流以較高的速度通過，對完成一定生產(chǎn)任務(wù)，塔徑可較小；反之，所需塔徑就要增大些。 表 1 板間距與塔徑關(guān)系塔徑 D , m 0 . 3 ～ 0 . 5 ～ 0 . 8 ～ 1 . 6 ～ 塔板間距 H T m m 2 0 0 ～ 300 2 5 0 ～ 350 3 5 0 ～ 450 4 5 0 ～ 6002022/2/16 2 、塔徑 D 的初估與圓整 根據(jù)流量公式計算塔徑，即 DVuS?4? 式中 Vs — 塔內(nèi)的氣相流量，m s3 u — 空塔氣速， m / s ? ?u u? 0 6 0 8. ~ .m a x u CL VVmax??? ?? um a x — 最大空塔氣速， m / s ? ?L V、 — 分別為液相與氣相密度， kg m3負荷系數(shù) 2020????????CC (C20 值可由 Smith 關(guān)聯(lián)圖求取 ) 由上式算出的塔徑按部頒發(fā)塔盤標(biāo)準(zhǔn)圓整，圓整后的塔徑除了必須滿足板間距與塔徑的關(guān)系外，還須進行空塔氣速校核。hOW 也不宜超過 ～ 0 .07 m ，否則可改用雙溢流型塔板。 可取為 m(3). 堰高Wh 堰高與板上液層高度及堰上液層高度的關(guān)系： OWLWhhh ??2022/2/16 5 、降液管的設(shè)計（ 1 ）、降液管的寬度 dW與截面積 fA 可根據(jù)堰長與塔徑比值 ??????DlW，查圖求取。其寬度WS (?WS ) 指堰與它最近一排孔中心之間的距離，可參考下列經(jīng)驗值選定：2022/2/16 溢流堰前的安定區(qū) W S = 70 ～ 1 00 mm 進口堰后的安定區(qū) ?WS = 50 ～ 1 00 mm 直徑小于 1 m 的塔可適當(dāng)減小。2022/2/16 （ 2 ）、篩板的篩孔和開孔率 i 篩孔孔徑 d0孔徑 d0的選取與塔的操作性能要求、物系性質(zhì)、塔板厚度、材質(zhì)及加工費等有關(guān)。2022/2/16 Ⅳ 開孔率 ? 開孔率?是指篩孔總面積 Ao [m2] 與開孔面積 Aa [m2] 之比，即 200)/(9 0 dtAAa???一般 , 開孔率大 , 塔板壓降低 , 霧沫夾帶量少 , 但操作彈性小 , 漏夜量大 , 板效率低。2022/2/16 7 、塔板的流體力學(xué)驗算塔板流體力學(xué)驗算目的是為了檢驗以上初算塔徑及各項工藝尺寸的計算是否合理，塔板能否正常操作。 實際降液管中液體和泡沫的總高度大于用上式計算的值 。對于容易起泡的物系，取 0 . 3 ～ 0 .4 ；對不易起泡的物系，取 ～ 0. 7 ；對于一般物系，取 。 6)(LTaVhHue?????2022/2/16 （ 4 ）漏液點氣速 uOW當(dāng)氣速逐漸減小至某值時，塔板將發(fā)生明顯的漏夜現(xiàn)象，該氣速稱為漏液點氣速 uOW，若氣速繼續(xù)降低，更嚴(yán)重的漏夜將使篩板不能積液而破壞正常操作，故漏液點氣速為篩板的下限氣速。 這個范圍通常以塔板負荷性能圖的形式表示 。( 3 ) . 液相負荷上限線 (3) 此線反映對于液體在降液管內(nèi)停留時間的起碼要求。( 4 ) . 泄漏線 ( 4 ) 由漏液點氣速 uOW標(biāo)繪對應(yīng)的 Vs～ Ls。2022/2/16 在負荷性能圖上，由上述線所包圍的陰影區(qū)域，應(yīng)是所設(shè)計的塔板用于處理指定物系時的適宜操作區(qū) 。 取 uv39。 b. 加熱蒸汽用量 G G =Q B /r39。 貯槽、加料泵、高位槽、產(chǎn)品冷卻器設(shè)計從略。 3 ． 人孔 一般每隔 6 ～ 8 層塔板設(shè)一人孔（安裝、檢修用），人孔處板間距≥ 600 mm ，人孔直徑一般為 450 ～ 500 mm,其伸出塔體的筒體長為 2 00 ～ 250 m m , 人孔中心距操作平臺約 800 ～ 1200 mm 。 2 ． 塔底空間 HB 塔底空間 HB具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有 10 ～ 15 分鐘的儲量，以保證塔釜料液不致排完。 S39。2112lntTtTtttm?????2022
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