分離苯和甲苯混合液的常壓篩板精餾塔設(shè)計(jì)書-wenkub
2022-08-29 18:50:48 本頁面
【正文】 14（包括再沸器）,進(jìn)料板位置NF=52． 實(shí)際板層數(shù)的求取：精餾段實(shí)際板層數(shù)：N精=4/=5精餾段實(shí)際板層數(shù)：N提=9/=≈12六、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算1．塔徑的計(jì)算：①精餾段塔徑的計(jì)算：精餾段的氣液相體積流率為： VS=(VMV1)/(PV1)=(*)/= m3/sLS=(LML1)/(PL1)=(*)/= m3/s最大空塔氣速：Vmax= ，式中C（負(fù)荷因子，m/s）由式C=C20（σL/20）,(其中C20有史密斯關(guān)聯(lián)圖查的)計(jì)算得出，圖的橫坐標(biāo)為：（Lh/Vh）*（PL1/PV1）=()*()=取塔板間距HT=，板上液層高度hL=，則：HThL==查圖得:C20= C=C20(σL/20)=*（）= vmax=*=，則空塔氣速v= vmax=*=塔徑D===按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為：D=塔截面積為：AT=（π/4）=（π/4）=實(shí)際空塔氣速為：v=②提餾段塔徑的計(jì)算:提餾段的氣液體積流率為：Vs，=（V，MV2）/（pv2）=（*）/=Ls，=（L，ML2）/（pL2）=（*）/= m3/s同樣查史密斯關(guān)聯(lián)圖，其橫坐標(biāo)為：（Lh’/Vh’）*（PL2/Pv2）=（）*（）=取塔板間距HT=，板上液層高度hL=，則：HThT==查圖得：C20= C=C20（σL/20）=*（）= Vmax’=*=，則空塔氣速為：V’= Vmax’=*=塔徑D===按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為:D=塔截面積為：AT=（π/4）D2=（π/4）*=實(shí)際空塔氣速為：v’=2． 精餾塔有效高度計(jì)算：精餾段有效高度為：Z精=（N精1）HT=（51）*=2m提餾段有效高度為：Z提=（N提1）HT=（121）*=七、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1． 溢流裝置的設(shè)計(jì)，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。=*+()*,則，181。=*+()*,則,181。AFL=(+),則181。BDL=（+），則181。L=A/TA/B式中：181。在本設(shè)計(jì)中采用最小回流比的2倍作為才做回流比。5．加熱方式的選擇 精餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。 進(jìn)料狀態(tài)和塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的預(yù)熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。塔頂冷凝器采用是全凝器，以便于準(zhǔn)確的控制回流比。(5)繪制精餾塔的設(shè)備圖。蒸餾塔的工藝計(jì)算，確定塔高和塔徑。本設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)階段進(jìn)行：(1)精餾過程在能量劑驅(qū)動(dòng)下，使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，按操作壓力還可分為常壓、加壓和減壓蒸餾，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。設(shè)計(jì)方案確定和說明。(3)塔板設(shè)計(jì)：計(jì)算塔板各主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)校核計(jì)算。二．設(shè)計(jì)方案的確定設(shè)計(jì)題目：分離苯—甲苯混合液的常壓篩板精餾塔：生產(chǎn)能力：處理量為8000kg/h原料：苯含量為40%（mol,下同）的液體進(jìn)料方式：泡點(diǎn)進(jìn)料分離要求：塔頂餾出液苯含量為95%塔底釜液甲苯含量為98%操作要求：取回流比為 倍的最小回流比，裝置流程包括精餾塔，原料預(yù)熱器，再沸器，冷凝器，釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。 精餾操作經(jīng)?？稍诔?、加壓和減壓下進(jìn)行。在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。由于飽和水蒸氣溫度與壓力互為單值函數(shù)關(guān)系，其溫度科通過壓力調(diào)節(jié)。三．精餾塔全物料衡算F：進(jìn)料量（kmol/s） xF：原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）D：塔頂產(chǎn)品流量（kmol/s） xD：塔頂組成W：塔底殘液流量（kmol/s） xW：塔底組成笨的摩爾質(zhì)量：MA=78kg/kmol甲苯的摩爾質(zhì)量：MB=92kg/kmol由已知條件：xf= xD= xW==進(jìn)料量：F=8000kg/h=8000/3600(*78+*92)=物料衡算式：F=D+W FxF=DxD+WxW四、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算附：苯—甲苯氣液平衡組成與溫度的關(guān)系（）苯/%（摩爾分?jǐn)?shù)）溫度/℃液相氣相1. 溫度利用表中數(shù)據(jù)用內(nèi)插法計(jì)算時(shí)間tF、tD、tDtF：（）/（）=（）/（）tF=℃tD：tD=℃tW：（）/（）=（）/（20）tW=℃所以精餾段平均溫度:t1=（tF+tD）/2=（+）/2=℃提餾平均溫度： t2=(tF+tW)/2=（+）/ 2=℃1． 密度已知：混合液密度：1/PL=aa/PA+ab/PB 混合氣密度：Pv=（T0PM）/式中：PL、Pv表示混合液、混合氣的密度；PA、PB表示A、B純組成的密度；aa、ab表示A、B純組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；T0；P、T代表操作壓力和溫度；M表示平均相對分子質(zhì)量。L—液體溫度為T時(shí)的黏度，；T—溫度，K；A,B—液體黏度常數(shù)苯和甲苯的液體黏度常數(shù)如下表：組分AB苯甲苯① 塔頂液相平均黏度的計(jì)算：tD=℃lg181。BDL= 181。AFL=
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