化工原理課程設(shè)計(jì)-精餾塔-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 t 溫度 ℃ ? 氣體粘度 Pa 填料塔由填料、塔內(nèi)件及筒體構(gòu)成。然而， 70 年代初期出現(xiàn)的世界能源危機(jī)迫使填料塔技術(shù)在近 20 年來(lái)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求：（ 1）生產(chǎn)能力大（ 2）分離效率高（ 3）操作彈性大（ 4）氣體阻力小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備取材面廣等。甲醇和汽油（柴油）或其它物質(zhì)可混合成 各種不同用途的工業(yè)用或民用的新型燃料，甲醇和汽油混合可作為燃料用于運(yùn)輸業(yè)。23 十 參考文獻(xiàn) 21 塔底再沸器的選擇 20 八 塔設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)總匯 20 塔總高度計(jì)算 18 筒體 17 塔頂產(chǎn)品出口管 16 塔頂回流管管徑 14 液體噴淋裝置選擇 14 塔內(nèi)附件選擇 13 壓降 13 填料層高度計(jì)算 11 液相平均密度 11 平均分子量的計(jì)算 10 嚴(yán)格法計(jì)算模擬過(guò)程 9 理論板數(shù)圖解 8 物料衡算 7 六 工藝計(jì)算 5 四 工藝流程原理與流程圖 5 三 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)符號(hào)表 6 五 物性參數(shù) 9 理論板數(shù)計(jì)算 11 七 塔 和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 11 汽相平均密度 12 精餾段塔徑 13 填料塔的流體力學(xué)性能 13 泛點(diǎn)氣速 14 液體再分布裝置選擇 15 3 填料支撐裝置選擇 15 除沫器選擇 16 管道設(shè)計(jì)與選擇 17 塔頂蒸汽出口管 18 其他部件 18 封頭 21 九 輔助設(shè)備 21 塔頂冷凝器的選擇 23 4 一 前 言 工業(yè)甲醇的用途十分廣泛，除可作許多有機(jī)物的良好溶劑外，主要用于合成纖維、甲醛、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、合成蛋白質(zhì)等工業(yè)生產(chǎn)，是一種基本的有機(jī)化工原料。板式塔屬于逐級(jí)接觸逆流操作，填料塔屬于微分接觸操作。盡管與填料塔相比效率較低、通量較小、壓降較高、持液量較大，但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、適應(yīng)性強(qiáng)、易于放大等特點(diǎn)，因而在 70 年代以前的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，塔板的研究一直處于領(lǐng)先地位。填料塔在塔徑較小（ D≤） 時(shí)應(yīng)用更為普遍。與板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點(diǎn)。 R減少 ,理論板數(shù)較多 ,塔設(shè)備投資大，但氣化量小，能耗高，操作費(fèi)用多。 u＝ m/s D= m 圓整后塔徑 精餾段塔徑 園整后 D= m 提餾段塔徑 園整后 D= m 填料層高度計(jì)算 精餾段的高度 Z1＝ N 精餾段 / △ N＝ m 圓整到 6m,分兩層 ,每層 3m 提餾段的高度 Z2＝ N 提餾段 / △ N＝ m （ N 提餾段 包括加料板） 圓整到 ,一層 總填料層高度 Z= m △ N：見(jiàn)上表 填料塔的流體力學(xué)性能 壓降 精餾段 △ P＝ Z 精餾段 △ P/Z＝ ? ? 8 4 4 ??? ? Pa 提餾段 △ P’＝ Z 提餾段 △ P/Z＝ ? ? 4 9 4 ??? ? Pa（ N 提餾段 包括加料板） △ P/Z 見(jiàn)上表 泛點(diǎn)氣速 精餾段 u= m/s （前已經(jīng)算出） 泛點(diǎn)率 =u/uf= 15 提餾段 u’= m/s （前已經(jīng)算出） 泛點(diǎn)率 =u/ uf= 精餾段 液體噴淋量 Lh＝ m3/h（將 L 換成 m3/h， Lh＝ WL /ρLM） 噴淋密度： U=Lh/= m3/m2h 最小噴淋密度： Umin=(Lw)min t? = 15 m3/m2h 式中： t? —— 填料的比表面積， m2/m3； Umin—— 最小噴淋密度， m3/（ m2） 提餾段 液體噴淋量 L’h＝ m3/h （將 L’換成 m3/h， L’h＝ W L/ρ’LM） 噴淋密度： U’=L’h/’2= m3/m2h 最小噴淋密度：計(jì)算過(guò)程同上 要求液體噴淋量 最小噴淋量 塔內(nèi)附件選擇 液體噴淋裝置選擇 填料塔操作要求液體沿同一塔截面均勻分布。噴灑角小于 80176。液體再分布器形狀如漏斗，在液體再分布器側(cè)壁裝有若干短管，使近塔壁的上升氣流通過(guò)短管與中心氣流匯合，以利氣流沿塔截面均勻分布。此外，效果較好的是具有圓形或條形升氣管的篩板式支承板，液體從板上篩孔流下，氣體通過(guò)升氣管由管壁的小孔流出，氣液分布較均勻，又因在支承裝置處逆流的氣液相各有通道，可避免因支承裝置而引起的積液現(xiàn)象。 折流板式除沫器：氣體流過(guò)曲折通道時(shí)，氣流中夾帶的液滴因慣性附于折流板壁，然后流回塔內(nèi)。由此得到筒體的設(shè)計(jì)厚為 ? ?22 CppDt id ??? ??? 19 式中 ?d圓筒 設(shè)計(jì)厚度 ,mm； Di圓筒內(nèi)徑 ,mm； p容器設(shè)計(jì)壓力， MPa； ?焊接 頭系數(shù) . 由于 p 與 [δ ]tφ比很小 ,采用簡(jiǎn)寫(xiě)式 :： ? ?22 CpDtid ?? ??? 根據(jù)表 86[2]，設(shè)計(jì)溫度為 98℃≈ 100℃，采用碳素鋼鋼板，查得鋼號(hào)為 Q235B，鋼板標(biāo)準(zhǔn)為 GB912，在此設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為 113MPa， 計(jì)算壓力 M P ap ???? 圓筒內(nèi)徑 mmDi 400? 焊接 頭系數(shù) ?? 則 ? ? mmCpDtid 2 ???? ???? ??? 園整后為 3mm，在鋼號(hào)為 A3，鋼板標(biāo)準(zhǔn)為 GB912 的厚度 3~4mm范圍內(nèi)。取 m。取 m。 類型選用 : 熱虹吸式 表 912 塔底再沸器的 主要參數(shù) 外殼直徑 公稱壓 強(qiáng) pg/(kgf/cm2) 公稱面積 管子排列 方法 管長(zhǎng) l/m 管子外徑 管子總數(shù) 管程數(shù) 殼程數(shù) 23 D/mm A/m2 d0/mm N/根 273 25 4 正三角排列 2 25 32 2 1 塔底預(yù)熱器的選擇 查 化工原理書(shū) 第四章傳熱表 48（ K 值得大致范圍） [2]：取總傳熱系數(shù) K’= 2500 W/m2℃ （ 甲醇 ）汽化潛熱 [3]r1＝ 340 kJ/kgK （ 水 ）汽化潛熱 r2＝ 580 kJ/kgK 平均 ??? ni ipipxcc1 Xi： mol 分率 Q’=F pc Δt = hkJ / 7? 換熱器面積 A’= 27 m2 圓整到 40m2 選型：將計(jì)算出的換熱器面積作為公稱面積，在附錄中選擇換熱器，并給出所選擇的換熱器的參數(shù)（如果列表，必須寫(xiě)出
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