【正文】 a? ?? ? 得 39。5 ? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。3 ? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。2 39。?? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。 (２ ) 操作彈性較小 (約 2～ 3)。 (２ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增 加 10～ 15％。塔底設(shè)置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對(duì)塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。在實(shí)際的生產(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。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。 操作條件的確定 確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 原料：苯～甲苯溶液，年產(chǎn)量時(shí) 6萬(wàn)噸， 苯含量： 48%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），原料液的溫度：泡點(diǎn)溫度 設(shè)計(jì)要求：塔頂產(chǎn)品組成 98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），塔底產(chǎn)品組成 3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 設(shè)計(jì)計(jì)算 確定設(shè)計(jì)方案的原則 確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué) 技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。生產(chǎn)中為了滿足儲(chǔ)存，運(yùn)輸，加工和使用的需求，時(shí)常需要將這些混合物分離為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì) . 芳香族化合物是化工生產(chǎn)中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。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，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。 主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) ( 1 ) 塔內(nèi)氣液負(fù)荷的計(jì)算 。 1 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 43 一、 設(shè)計(jì)題目： 苯―甲苯 精餾分離板式塔設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 設(shè)計(jì)任務(wù)：生產(chǎn)能力（進(jìn)料量） 6萬(wàn) 噸／年 操作周期 7200 小時(shí)／年 進(jìn)料組成 ％ （質(zhì)量分率，下同） 塔頂產(chǎn)品組成 ％ 塔底產(chǎn)品組成 % 操作條件 操作壓力 常壓 進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料 冷卻水 20℃ 加熱蒸汽 設(shè)備型式 篩板塔 廠 址 安徽省合肥市 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 概述 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明 塔板數(shù)的計(jì)算 (板式塔 ) ( 1 ) 物料衡算 。 ( 4 ) 理論板數(shù)和實(shí)際板數(shù)的計(jì)算 。 輔助設(shè)備選型與計(jì)算 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 工藝流程圖及精餾塔裝配圖 設(shè)計(jì)評(píng)述 2 目錄 概述 ..................................................................... 4 精餾單元操作的簡(jiǎn)介 .................................................. 4 精餾塔簡(jiǎn)介 .......................................................... 4 苯 甲苯混合物簡(jiǎn)介 ................................................... 4 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................ 4 技術(shù)來(lái)源 ............................................................ 4 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 ...................................................... 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................. 5 確定設(shè)計(jì)方案的原則 .................................................. 5 操作條件的確定 ...................................................... 5 操作壓力 ...................................................... 5 進(jìn)料狀態(tài) ...................................................... 6 加熱方式的選擇 ................................................ 6 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 ...................................... 6 板式精餾塔的簡(jiǎn)圖 .................................................... 7 常用數(shù)據(jù)表： ........................................................ 7 計(jì)算過(guò)程 ................................................................. 9 相關(guān)工藝的計(jì)算 ..................................................... 10 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 ............................. 10 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 ......................... 10 物料衡算 ..................................................... 10 最小回流比及操作回流比的確定 ................................. 10 精餾塔的氣、液相負(fù)荷和操作線方程 ............................. 11 逐板法求理論塔板數(shù) ........................................... 11 精餾塔效率的估算 ............................................. 13 實(shí)際板數(shù)的求取 ............................................... 13 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ............................... 13 操作壓力計(jì)算 ................................................. 13 操作溫度計(jì)算 ................................................. 14 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 ............................................. 14 平均密度計(jì)算 ................................................. 15 液體平均表面張力計(jì)算 ....................................... 16 液體平均粘度計(jì)算 ........................................... 17 精餾塔的主要工藝尺寸的計(jì)算 ......................................... 18 塔內(nèi) 氣液負(fù)荷的計(jì)算 ........................................... 18 塔徑的計(jì)算 ................................................... 18 精餾塔有效高度的計(jì)算 ......................................... 20 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 ................................................. 20 溢流裝置計(jì)算 ................................................ 20 塔板布置 ..................................................... 22 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ................................................. 24 塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?jì)算 ................................... 24 液面落差 ..................................................... 25 3 霧沫夾帶 ..................................................... 25 漏液 ......................................................... 25 液泛 ......................................................... 26 塔板負(fù)荷性能圖 .................................................... 27 霧沫夾帶線 ................................................... 27 液泛線 ....................................................... 28 液相負(fù)荷上限線 ............................................... 30 液相負(fù)荷下限線 ............................................. 30 漏液線 ....................................................... 31 各接管尺寸的確定 ................................................... 32 進(jìn)料板 ....................................................... 32 釜?dú)堃撼隽瞎? ................................................. 33 回流液管 ..................................................... 33 塔頂上升蒸汽管 ............................................... 33 精餾塔結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) ..................................................... 34 設(shè)計(jì)條件 ..................................................... 34 殼體厚度計(jì)算 ................................................. 34 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算 ........................................... 35 地震彎矩的計(jì)算 ............................................... 38 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 ..................................... 39 總結(jié)和設(shè)計(jì)評(píng)述 .......................................................... 40 設(shè)計(jì)評(píng)述 ..............................................