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最新化工原理課程設計乙醇和水-免費閱讀

2025-07-19 02:52 上一頁面

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【正文】 11.6 溢流方式的選擇本次設計中,可選用單溢流弓形降液管,此種溢流方式液體流徑較長,塔板效率較高,塔板結構簡單,加工方便。本次設計中的物系是乙醇—水體系,故選用篩板塔。以作為液體在降液管中停留時間的下限,由下式可得,即 故 據此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線4。對篩板塔,漏液點氣速可由下式計算,即 實際孔速穩(wěn)定系數為 故在本次設計中無明顯漏液。故精餾塔的總高度為 因為塔徑m,一般場合可選用單溢流弓形降液管【4】,采用凹形受液盤。設計中采用泡點進料,將原料液通過預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內。設計任務書(一) 設計題目:試設計一座乙醇水連續(xù)精餾塔提純乙醇。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝,冷凝液在泡點下一部分回流至塔內,其余部分經產品冷卻器冷卻后送至儲罐。各項計算如下:取 m 溢流堰高度hw由 選用平直堰,堰上液層高度hOW由下式計算,即 近似取E=1,則 取板上清液層高度 故 m 弓形降液管寬度Wd和截面積Af由 查圖(弓形降液管的參數)【4】,得 故 依式 【4】驗算液體在降液管中停留的時間,即 故降液管設計合理。為防止塔內發(fā)生液泛,降液管內液層高Hd應服從下式的關系,即 乙醇—水物系屬一般物系,不易發(fā)泡,故安全系數取【4】,則 而 板上不設進口堰,hd可由下式計算,即 故在本次設計中不會發(fā)生液泛現象。令 由 聯立得 忽略,將與,與,與的關系式代入上式,并整理得 式中 將有關的數據代入,得 故 或 在操作范圍內,任取幾個Ls值,依上式計算出Vs值,計算結果列于表4。11.2 進料熱狀況的選取 本次設計中選用泡點進料,原因是泡點進料的操作比較容易控制,且不受季節(jié)氣溫的影響。11.7 篩板的流體力學驗算結果討論本次設計中,氣體通過每層塔板的壓降:;液面落差忽略(塔徑及液流量均不大);液沫夾帶:;穩(wěn)定系數: 降液管內液層高度: 綜上數據表明,本次設計的結果塔板壓降合理、液面落差的影響極小、液沫夾帶量在允許范圍內、不會發(fā)生漏液及液泛現象。11.5 操作溫度的求解本次設計中,為計算方便,均根據其組成選取泡點溫度作為其操作溫度。表5 篩板塔設計計算結果參數表 序 號項 目數 值12345678910111213141516171819202122232425262728293031平均溫度tm,℃平均壓力Pm,kPa氣相流量Vs,(m3/s)液相流量Ls,(m3/s)實際塔板數有效段高度Z,m塔徑D,m板間距HT,m溢流形式降液管形式堰長lW,m堰高hW,m板上液層高度hL,m堰上液層高度hOW,m降液管底隙高度ho,m安定區(qū)寬度Ws,m邊緣區(qū)寬度Wc,m開孔區(qū)面積Aa,m2篩孔直徑d0,m篩孔數目n孔中心距t,m開孔率φ,%空塔氣速,m/s篩孔氣速,m/s穩(wěn)定系數每層塔板壓降,Pa負荷上限負荷下限液沫夾帶eV,(kg液/kg氣)氣相負荷上限Vs,max,m3/s氣相負荷下限Vs,min,m3/s操作彈性8230單溢流弓形1592液泛控制液沫夾帶控制11.1 篩板塔的特性討論篩板塔式最早使用的板式塔之一,它的主要優(yōu)點有:結構簡單,易于加工,造價較低;在相同條件下,生產能力比泡罩塔大20%~40%;踏板效率較高,比泡罩塔高15%左右,但稍低于浮閥塔;
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