化工原理課程設(shè)計(jì)：苯-甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 )時(shí)間：～(第1周～第4周)(2)地點(diǎn)：東南大學(xué)成賢學(xué)院六、參考書(shū)目[1]夏清,陳常貴?化工原理下冊(cè)?天津：天津大學(xué)出版社，2005[2]任曉光?化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)?北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009三 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔板的類(lèi)型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開(kāi)有許多均布的篩孔，孔徑一般為3～8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。 (４) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。下圖是板式塔的簡(jiǎn)略圖：表1 苯和甲苯的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量M沸點(diǎn)（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強(qiáng)PC（kPa）苯AC6H6甲苯BC6H5—CH3表2 苯和甲苯的飽和蒸汽壓溫度859095100105,kPa，kPa表3 常溫下苯—甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)（[2]：例1—1附表2）溫度859095100105液相中苯的摩爾分率汽相中苯的摩爾分率表4 純組分的表面張力([1]：附錄圖7)溫度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m20表5 組分的液相密度([1]：附錄圖8)溫度(℃)8090100110120苯,kg/814805791778763甲苯,kg/809801791780768表6 液體粘度181。查液體黏度共線(xiàn)圖圖3：液體粘度共線(xiàn)圖分別查得苯、甲苯在平均溫度下的粘度，平均粘度由公式，得根據(jù)奧康奈爾（O`connell）公式計(jì)算全塔效率精餾段實(shí)際板層數(shù)提餾段實(shí)際板層數(shù)全塔共有塔板19塊，進(jìn)料板在第9塊板。對(duì)提餾段：初選板間距，取板上液層高度，故；查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得C20=；依式校正物系表面張力為時(shí)，則（—），故 按標(biāo)準(zhǔn),。圖11：液流收縮系數(shù)計(jì)算圖查得E=,則故 c)降液管的寬度與降液管的面積：由查弓形降液管的寬度與面積圖可得圖12：弓形降液管的寬度與面積，故 ， 利用計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即（大于5s，符合要求）d)降液管底隙高度：取液體通過(guò)降液管底隙的流速（）依式：滿(mǎn)足條件，故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理e)受液盤(pán) 采用平行形受液盤(pán)，不設(shè)進(jìn)堰口，深度為60mm提餾段因塔徑D＝，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤(pán)。對(duì)精餾段：a) 取邊緣區(qū)寬度 由于小塔邊緣區(qū)寬度取安定區(qū)寬度 由于D=b)開(kāi)孔區(qū)面積用計(jì)算開(kāi)空區(qū)面積，解得， b) 篩孔數(shù)與開(kāi)孔率：本例所處理是物系無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩板直徑，篩孔按正三角形排列取孔中心距t為篩孔數(shù)開(kāi)孔率 則每層板上的開(kāi)孔面積為 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板的流體力學(xué)計(jì)算，目的在于驗(yàn)算預(yù)選的塔板參數(shù)是否能維持塔的正常操作，以便決定對(duì)有關(guān)塔板參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，最后還要作出塔板負(fù)荷性能圖。 為了避免液泛，降液管中液面高（）不得超過(guò)即 其中液體在降液管出口阻力：精餾段取則則故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛提餾段取則則故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。 表10由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線(xiàn)2。根據(jù)以上各線(xiàn)方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖所示。 表12由上表數(shù)據(jù)即可作出霧沫夾帶線(xiàn)1。 表14由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線(xiàn)4(5) 液相負(fù)荷下限線(xiàn) 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。②塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限有漏液控制。 板式塔結(jié)構(gòu) 板式塔內(nèi)部裝有塔板、降液管、各物流的進(jìn)出口管及人孔（手孔）、基座、除沫器等附屬裝置。其值由如下兩個(gè)因素決定。設(shè)人孔處的板間距等于或大于600mm，人孔直徑一般為450~500mm，其伸出塔體得筒體長(zhǎng)為200~250mm，人孔中心距操作平臺(tái)約800~1200mm。其各項(xiàng)操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，而且操作彈性大，生產(chǎn)能力強(qiáng)，達(dá)到了預(yù)期的目的。 從接到課題并完成分組的那一刻起我們就立志要盡最大努力把它做全做好。同樣理論塔板數(shù)的計(jì)算也是通過(guò)復(fù)雜但有序的計(jì)算得出。原來(lái)是我把孔心距取值取得偏小了，因?yàn)槲疫@個(gè)塔的生產(chǎn)能力比較大，太小的孔心距會(huì)導(dǎo)致板上液層壓力大于板下氣流產(chǎn)生的壓力就會(huì)導(dǎo)致漏液的產(chǎn)生。文檔的編輯很是復(fù)雜，每一個(gè)都要用公式編輯器編輯，可是堅(jiān)持才是成功的不二法門(mén)，經(jīng)過(guò)幾天的不懈努力，終于編輯好了文檔?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)不僅鍛煉了我應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析解決問(wèn)題的能力，也提高了我自學(xué)，檢索資料和協(xié)作的技能
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