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)-免費(fèi)閱讀
【正文】 總之，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)分析解決問題的能力，也提高了我自學(xué)，檢索資料和協(xié)作的技能。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。 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。 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。 表14由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線4(5) 液相負(fù)荷下限線 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)。根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖所示。 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。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：滿足條件，故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理e)受液盤 采用平行形受液盤，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。查液體黏度共線圖圖3：液體粘度共線圖分別查得苯、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。 (４) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。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。(2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得低于95％(質(zhì)量)。 化工原理課程設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用《化工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識(shí)，完成一個(gè)單元設(shè)備設(shè)計(jì)為主的一次性實(shí)踐教學(xué)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，在整個(gè)教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。本設(shè)計(jì)的題目是苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì)，即需設(shè)計(jì)一個(gè)精餾塔用來(lái)分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計(jì)一板式塔將其分離。由于對(duì)物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。篩板塔也是傳質(zhì)過(guò)程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： (１) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡(jiǎn)單，易于加工，造價(jià)約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。（[1]：）溫度(℃)8090100110120苯（）甲苯（）表7常壓下苯——甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)溫度t℃液相中苯的摩爾分率x氣相中苯的摩爾分率y、塔底產(chǎn)品的摩爾分率物料衡算式:苯的摩爾質(zhì)量 甲苯的摩爾質(zhì)量 、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 原料處理量總物料衡算 苯物料衡算 聯(lián)立解得 式中 F原料液流量 D塔頂產(chǎn)品量 W塔底產(chǎn)品量 塔板數(shù)的確定(1)相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算苯的沸點(diǎn):℃ 甲苯的沸點(diǎn):℃由安托因方程 及網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于苯和甲苯的安托因系數(shù)圖2：苯和甲苯的安托因系數(shù)（來(lái)自百度網(wǎng)絡(luò)）① T=℃時(shí)苯：甲苯：解得： ② T=℃時(shí)苯：甲苯：解得： ℃時(shí) ℃時(shí) （2）最小回流比的求取由于泡點(diǎn)進(jìn)料即飽和液體進(jìn)料，所以取q=1，q線為一條垂直線~2倍，即，則?。?）求精餾塔的氣液相負(fù)荷 （泡點(diǎn)進(jìn)料q=1）（4）求操作線方程精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：（5）逐板法求理論板數(shù)相平衡方程 即 變形得： 用精餾段操作線和相平衡方程進(jìn)行逐板計(jì)算： 故精餾段理論板數(shù)n=4用提餾段操作線和相平衡方程繼續(xù)逐板計(jì)算： 故提餾段理論板數(shù)n=6（不包括塔釜）理論板數(shù)一共10塊，進(jìn)料板為第5塊由于塔頂壓強(qiáng)為常壓=，理論板為10塊，故塔釜壓強(qiáng)=。將精餾段和提溜段相比較可以
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