化工原理課程設(shè)計(jì)泡罩塔-wenkub
2023-07-01 04:29:04 本頁(yè)面
【正文】 arate Benzene and Toluene. The design includes determination of the distillation process, optimal reflux ratio through economic accounting, calculation of the distillation column size and selection of auxiliary equipment. The BenzeneToluene solution is aideal physical system. The minimum reflux ratio was mapping method. The theoretical plate number was 14, the efficiency of the rectifying section is52%, the actual plate number was 27, of which the rectifying section 10 and the stripping section 17, the feeding location is the11th plate. The diameter of distillation tower is meters, the total height of tower is meters。通過(guò)對(duì)原料產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定及對(duì)主要尺寸的計(jì)算，工藝設(shè)計(jì)和附屬設(shè)備結(jié)果選型設(shè)計(jì)，完成對(duì)苯甲苯精餾工藝流程和主體備設(shè)計(jì)。苯甲苯溶液為理想物系，理論板數(shù)為14塊，計(jì)算出全塔效率為52%，實(shí)際板數(shù)為27塊，其中精餾段10塊，提餾段17塊，進(jìn)料位置為第11塊。 the operating flexibility of the rectifying section is and of the stripping section . Through calculating the fluid mechanics of the float valve tower every target and data is up to standard. Strength checking shows that the distillation tower meets the strength, stiffness and stability requirement.Keywords: Benzene and Toluene，distillation，float valve tower， minimum reflux ratio 1引言塔設(shè)備是是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。在化工、石油化工、煉油廠中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面都有重大影響。在化學(xué)工業(yè)中，總能耗的40％用于分離過(guò)程，而其中的95％是精餾過(guò)程消耗的，因此有必要開(kāi)辟多種途徑來(lái)降低能耗，實(shí)現(xiàn)精餾節(jié)能。精餾塔供汽液兩相接觸進(jìn)行相際傳質(zhì)，位于塔頂?shù)睦淠魇拐羝玫讲糠掷淠?，部分凝液作為回流液返回塔頂，其余餾出液是塔頂產(chǎn)品。液相中的易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相，汽相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。當(dāng)使n組分混合液較完全地分離而取得n個(gè)高純度單組分產(chǎn)品時(shí)，須有n1個(gè)塔。催化反應(yīng)精餾過(guò)程按所用催化劑的相態(tài)又可分為均相催化反應(yīng)精餾和非均相催化精餾過(guò)程，非均相催化精餾過(guò)程即為通常所講的催化精餾。泡罩塔是典型的板式塔，長(zhǎng)期以來(lái)在蒸餾、吸收等單元操作所使用的塔設(shè)備中曾占有主要地位，近幾十年來(lái)由于塔設(shè)備有很大進(jìn)展，出現(xiàn)了許多性能良好的新塔型，才使泡罩塔的應(yīng)用范圍和在塔設(shè)備中所占的比重都有所減少。（5）不易堵塞，能適應(yīng)多種介質(zhì)。常用的泡罩已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。課程設(shè)計(jì)方案選定所涉及的主要內(nèi)容有：操作壓力，進(jìn)料狀況，加熱方式及其熱能的利用。苯甲苯混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到泡點(diǎn)溫度后送入精餾塔進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。塔釜采用再沸器加熱。 (2)蒸餾塔的工藝計(jì)算，確定塔高和塔徑。 (5)精餾塔主體設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)。、甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作y—x圖及t—x—y，參見(jiàn)圖1及圖2圖1苯、甲苯的y—x圖及圖解理論版圖2苯、甲苯的txy圖。根據(jù)塔頂、塔底液相組成查圖3，℃，該溫度下進(jìn)料液相黏度為：故精餾段提餾段塔頂操作壓力PD＝ kPa每層塔板壓降 △P＝ kPa進(jìn)料板壓力＝+10＝塔底操作壓力=+27=精餾段平均壓力 P m精＝（+）/2＝ kPa提餾段平均壓力P m提 =（+）/2 = kPa依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算過(guò)程略。s，μB=對(duì)精餾段：取泡罩中心距鼓泡面積根據(jù)t/查圖可得——鼓泡總面積——各泡罩的底面積之和塔徑 對(duì)提餾段：塔板總鼓泡面積：本塔采用單溢流，常用弓形降液管的溢流堰長(zhǎng)取值范圍為取本設(shè)計(jì)采用平直堰設(shè)出口堰，不設(shè)進(jìn)口堰,堰上液層高度按下式計(jì)算精餾段：初選動(dòng)液封hds=靜液封堰高————考慮降液管底部液封為12mm，則管底通道寬度提餾段:堰高：初選動(dòng)液封hds=靜液封堰高————考慮降液管底部液封為12mm，則管底通道寬度對(duì)于弓形降液管，堰長(zhǎng)一經(jīng)確定之后，降液管寬和面積可按下圖計(jì)算.圖3，查圖可得：,驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間，應(yīng)用公式精餾段：提餾段：停留時(shí)間，故降液管可用。有關(guān)計(jì)算式如下：查上表得 動(dòng)液封hds對(duì)精餾段：初選動(dòng)液封則靜液封對(duì)提餾段：初選動(dòng)液封則靜液封 壓降對(duì)精餾段：屏保壓降hc由已知得，取KC=液層阻力h1式中：—按液流面積計(jì)算的氣速圖5查圖得全塔總壓降對(duì)提餾段：由已知得，取KC=液層阻力h1式中：—按液流面積計(jì)算的氣速查圖得全塔總壓降 霧沫夾帶驗(yàn)算檢驗(yàn)液泛：對(duì)精餾段：所以不發(fā)生液泛。 板式塔除內(nèi)部裝有塔板、降液管及各種物料的進(jìn)出口之外，還有很多附屬裝置，如除沫器、人（手）孔、基座，有時(shí)外部還有扶梯或平臺(tái)。最高一層塔板與塔頂?shù)木嚯x常大于一般塔板間距，以便能良好的除沫。另外，進(jìn)料板的板間距也比一般間距大?！?塔體焊縫為雙面對(duì)接焊，局部無(wú)損探傷，查表得=；—鋼板厚度負(fù)偏差，估計(jì)筒體厚度在8—25mm范圍內(nèi)，查表得；—腐蝕裕量，根據(jù)已知工藝條件，；按鋼度要求，筒體所需最小厚度：故按鋼度條件，筒體厚度僅需6mm。設(shè)計(jì)氣速選?。簞t除沫器直徑故取不銹鋼除沫器選取不銹鋼除沫器。基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 基礎(chǔ)環(huán)外徑：
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