【正文】 流量和壓頭應(yīng)比所求的 Q,H 大一些 , 故選取 IS6550160 型離心泵 ??10 Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 文獻(xiàn)參考 ［ 1］ 周立雪，教育理念［ J］?！队袡C(jī)化學(xué)》第一版［ M］。 ［ 6］ 徐克勛，《精細(xì)有機(jī)化工原料及中間體手冊(cè)》［ M］，化學(xué)。 ［ 4］ 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，第 25 卷第 10期。 ［ 2］ Chemical Book CAS 數(shù)據(jù)。 I ?VW ILW =X AW H? +(1XW ) BH? 1212 11 ???????? ??????rrTTHH 在 ℃時(shí) , 二甲胺 TC =℃ T沸 =153℃ 2rT =CTT2 = ?? = 1rT =CTT1 = ?? = 蒸發(fā)潛熱 1AH? =+ 150160 ?? )153160( ?? = KJ/kg AH? = 2AH? =? ) ( ?? = KJ/kg 二甲基甲酰胺 TC ==374℃ T沸 =153℃ 2rT =CTT2 = ?? = 1rT =CTT1 = ?? = 蒸發(fā)潛熱 1BH? =+ )153160(150160 ???? = KJ/kg BH? = 2BH? =? ) ( ?? = I ?VW ILW =?+() ? = KJ/kg V39。 ,mm 5 16 篩孔數(shù)目 n 1484 17 孔中心距 t,mm 15 18 開孔率 ? % 19 篩孔氣速 U。 =?AVs = %? = 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降 hc hc = )CU( ???2LV??? 取 ??d =35 = Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 C。wh ul3600 L ???= 0 ?? = 塔板設(shè)計(jì) 塔板布置 Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 取 Ws = Wc = x=2D(Wd +Ws )=(+)= r=2D Wc == 開孔面積 Aa =2(x 22 xr ? +1802r? sinrx 1? )= 篩孔數(shù) n 和開孔率 ? 取篩孔的孔徑 d。 s Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 精餾塔主要工藝尺寸的計(jì)算 塔徑的計(jì)算 精餾段塔徑的計(jì)算 ??8 取板間距 HT = hL =，則 HT hL == snsnVL ?(VnLn?? )21 = 3? ?( )21 = 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，得 C20 = C= C20 （ 20n? ） =?（ ） = Umax =C?VnVnLn? ?? ?=? 874 2 =取安全系數(shù)為 ，則 U= Umax =?=D=UVsn?4= ??= 塔徑圓整為 ，則 塔截面積 AT = ?4? D2 = ? = 空塔氣速 U=TsnAV = = 提留段塔徑的計(jì)算 取板間距 HT = hL =，則 HT hL == smsmVL ?(VmLm?? )21 = 3? ? = 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，得 C20 = Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 C= C20 (20m?) =?() = Umax =CVmVmLm? ?? ? =? ? =取安全系數(shù)為 ，則 U= =?=D=UVsm?4= ??= 塔徑圓整為 ， 塔截面積 AT =4? ?D2 = ? = 空塔氣速 U=TsnAV = = 溢流裝置 堰長(zhǎng) Wl 取 Wl ==?= 堰高 hw 精餾段 Dlw = = = 查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖 E= how = ?E?(whlL )32 = ? ? （ ）32 = hw =hL how == 提留段 Dlw = = Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 = 查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖 E= how = ?E?(whlL )32 = ?? （ ） 32 = hw =hL how == 降液管的寬度 Wd與截面積 Af 因?yàn)?D=，所以選用單溢弓形降液管 由 Dlw =，查弓形降液管的參數(shù)圖得 DWd = TfAA = 則 Wd =， Af =?= 降液管內(nèi)液體的停留時(shí)間 ? =hTfL HA3600 ?? ≥ (3— 5)s 精餾段 ? =hTfL HA3600 ?? = 0 ?? =5s 提留段 ? =hTfL HA3600 ?? = 6 0 ?? =5s 降液管底隙高度 h? h? =39。 s lg? LW =?+() ? = ? LW = s ? BF =+ 150160 ?（ 160156） ==XW = 故提留段所需理論板數(shù)為（ 471） =46 塊 全塔所需理論板數(shù) N=23+46=69 塊（不包括再沸器） Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 實(shí)際理論半數(shù)和實(shí)際加料位置的確定 ET 取 ET =pN N Np =TEN = = 塊 取 Np =128 塊 精餾段實(shí)際理論板數(shù) Nn == 塊 取 Nn =42塊 提留段實(shí)際理論板數(shù) Nm == 塊 取 Nm =86 塊 實(shí)際加料位置為第 43塊板上 Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 3 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 塔的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算 操作壓強(qiáng) 設(shè)塔頂壓強(qiáng)為 2020KPa，取每層塔板壓強(qiáng)降 P? =，則 塔頂壓強(qiáng) PD =2020KPa 進(jìn)料板壓強(qiáng) PF =PD +42 P? =（ 2020+42? ） KPa= 塔釜壓強(qiáng) PW =PF +86 P? =（ +86?） KPa= 精餾段平均操作壓強(qiáng) Pn = 2PP FD? = ? = 提留段平均操作壓強(qiáng) Pm = 2PP WF? = 2 ? = 操作溫度 由于沒查閱到具體的數(shù)據(jù)，故 假設(shè) 塔頂溫度 TD =7.℃ 進(jìn)料溫度 TF =156℃ 塔釜溫度 TW =153℃ 精餾段平均操作溫度 Tn = 2TT FD? = 21567? =℃ 提留段平均操作溫度 Tm = 2TT WF? = 2153156? =℃ Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 平均分子量 塔頂 Y1 =XD = X1 = MVD =?+() ? = MLD =?+() ? =進(jìn)料 YF = XF = MVF =?+() ? = MLF =?+() ? =塔釜 YW = XW = MVW =?+() ? = MLW =?+() ? =精餾段平均分子量 MVn = 2 MM VFVD ? = 2 ? = MLn = 2 MM LFLD ? = 2 ? =提留段平均分子量 MVm = 2MM VWVF ? = 2 ? = MLm = 2MM LWLF ? = 2 ? = 平均密度 液相密度 1/ρ m =∑ XW i /? i 利用插值法計(jì)算 塔頂 TD =7℃ Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ? AD =+ 010 ? (107)=? BD =+ 010 ? (107)= kg/m3 1/? D =+=?103 ? D =800 kg/m3 進(jìn)料 TF =156℃ ? AF =356+ 150160 ? (160156)= kg/m3 ? BF =812+ 150160 ? (160156) = kg/m3 1/? F = + =?103 ? F = kg/m3 塔釜 TW =153℃ ? AW =356+ 150160 ? (160153)= kg/m3 ? BW =812+ 150160 ? (160153)= kg/m3 1/? W = + =?103 ? W = kg/m3 精餾段液體密度 ? Ln = 2 FD ?? ? = ? = kg/m3 提留段液體密度 ? Lm = 2 WF ?? ? = 2 80 ? = kg/m3 氣相密度 精餾段氣相密度 ? Vn =nVnn TR MP ?? = )( ?? ? = kg/m3 提留段氣相密度 ? Vm =mVmm TR MP ?? = )( ?? ?= kg/m3 Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 液體表面張力 ? LM =∑ Xi ? i 利用插值法計(jì)算 塔頂 TD =7℃ ? AD =+ 010 ?（ 107） =? BD =+ 010 ?（ 107） =? D =?+ ( )? =進(jìn)料 TF =156℃ ? AF =+ 150160 ?（ 160156） =? BF =+ 150160 ?(160156） =? F =?+（ ） ? =塔釜 TW =153℃ ? AW =+ 150160 ?（ 160153） =? BW =+ 150160 ?（ 160153） =? W =?+（ ） ? =精餾段液體表面張力 ? Ln = 2 + FD ?? = 2 ? =提留段液體表面張力 ? Lm = 2 + WF ?? = 2 ? = 液體粘度 lg? Lm =∑ (Xi lg? i ) 利用插值法計(jì)算 塔頂 TD =7℃ Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 ? AD =+ 010 ?（ 107） = Y46 39。 Y44 39。 Y42 39。 Y40 39。 Y38 39。 Y36 39。 Y34 39。 Y32 39。 Y30 39。 Y28 39。 Y26 39。 Y24 39。 Y22 39。 Y20 39。 Y18 39。 Y16 39。 Y14 39。 Y12 39。 Y10 39。 Y8 39。 Y6 39。 Y4 39。=X24 = 通過上兩式可求得 Y2 39。 / KPa 二甲胺和二甲基甲酰胺的液相密度ρ L 表 24 二甲胺和二甲基甲酰胺的液相密度 溫度 t/℃ 0 10 150 160 ρ LA/kg/m3 356 ρ LB/ kg/m3 812 二甲胺和二甲基甲酰胺的液體粘度μ L 表 25二甲胺和二甲基甲酰胺的液體粘度 溫度 t/℃ 0 10 150 160 μ LA/mPa 在進(jìn)入二甲基甲酰胺蒸餾塔前的進(jìn)料中 X二甲胺 = 73. 0845. 72 45. 08 72 ??? ?= XDMF = 73. 0845. 72 73. 08 ??? ?= 在進(jìn)入二甲基甲酰胺蒸餾塔前的塔釜中，由于是分離塔 ，不存在化學(xué)反應(yīng)，二甲胺回收率為 99%，所以塔釜中 nDMF =n二甲胺 =?=Xx學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 XDMF =?= X二甲胺 =?= 在進(jìn)入二甲基甲酰 胺蒸餾塔前的塔頂中，二甲胺含量≥ 98%，回收率為 99%，所以塔頂中 n二甲胺 =?=nDMF =?=XDMF = ??? ?= X二甲胺 = ??? ?= 二甲胺的實(shí)際進(jìn)料量 =進(jìn)料量 +循環(huán)的量 即 n二甲胺 =+= 表 13 在進(jìn)入二甲基甲酰胺蒸餾塔前的 物料衡算匯總表 組分 工段 二甲胺 二甲基甲酰胺 流量 含量 流量 含量 進(jìn)入二甲基甲酰胺蒸餾塔前的進(jìn)料 進(jìn)入二甲基甲酰胺蒸餾塔前的釜液 進(jìn)入二 甲基甲酰胺蒸餾塔前的塔頂物料