年產(chǎn)量4萬(wàn)噸正戊烷-正己烷分離過(guò)程篩板精餾塔設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 ........................................................................................14 平均摩爾質(zhì)量 ....................................................................................................15 平均密度 ...........................................................................................................15 液相表面平均張力的計(jì)算 ....................................................................................18 物性數(shù)據(jù)總匯 .....................................................................................................21 五、塔體工藝尺寸計(jì)算 ....................................................................................................21 塔徑的計(jì)算 .........................................................................................................21 精餾塔有效高度計(jì)算 ...........................................................................................24 溢流裝置計(jì)算 .....................................................................................................25 塔板布置及篩孔數(shù)目與排列 ................................................................................27 六、 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 ..................................................................................................29 氣相通過(guò)篩板塔板的壓降 .................................................................................29 液泛 .................................................................................................................30 物沫夾帶 ...........................................................................................................31 漏液 ..................................................................................................................31 七、塔板負(fù)荷性能圖 .......................................................................................................32 漏液線 ................................................................................................................32 液沫夾帶線 .........................................................................................................33 液相負(fù)荷下限線 ..................................................................................................33 液相負(fù)荷上限線 ..................................................................................................34 液泛線 ...............................................................................................................34 八、設(shè)計(jì)一覽表 ..............................................................................................................37 5 一、概述 篩板精餾塔是化學(xué)工業(yè)中常用的傳質(zhì)設(shè)備之一。在生成的氣相中，混合物的組成將發(fā)生改變，相對(duì)揮發(fā)度大的輕相在氣相中得到富集，而相對(duì)揮發(fā)度小的重相則在液相中富集，從而達(dá)到分離提純的目的。 6 設(shè)計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)依據(jù)于教科書(shū)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)所提出的題目進(jìn)行分析并做出理論計(jì)算。 由于泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，塔的制造比較方便，而其他進(jìn)料方式對(duì)設(shè)備的要求高，設(shè)計(jì)起來(lái)難度相對(duì)加大，所以采用泡點(diǎn)進(jìn)料。B/kpa 55 40 60 45 65 50 10 表 32 正戊烷 （ A)正己烷 （ B)溶液的 tyx 計(jì)算數(shù)據(jù) （ ） 最小回流比及操作回流比 由于是泡點(diǎn)進(jìn)料，所以 q=1。 Wxxyxyxyxyxyyx???? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ??998877665554相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線 得：因 總理論板為 9（包括蒸餾釜），精餾段理論板數(shù)為 3，第 4 板為進(jìn)料板 全塔效率的估算 由表 1 數(shù)據(jù)可得理 想混合溶液的 tyx 圖： 13 溫度t/℃正戊烷的摩爾分?jǐn)?shù)，x或y圖2x W x Fx D由圖 2 得：塔頂?shù)臏囟?tD=℃ 進(jìn)料口處的溫度 tF=℃ 塔釜溫度 tW=℃ 精餾段平均溫度 ct ?? 提餾段平均溫度 ct ?? 因此全塔平均溫度為： Ctttt WDFm ???????? 查數(shù)據(jù)得 ： t=50℃時(shí)，μ A= s μ LW= + = mPaL 3s ?? ???? ??? C 由公式 20 ??????? ?CC求取，其中的 C20由附圖 5 查取，圖中橫坐標(biāo)為 精餾段： 2/12/1s ??????????????????? VLsV ?? 提餾段： 0 9 3 1 3 1 33 6 0 03 1 3 6 0 00 0 8 2/12/1ss ?????????????????????VL?? 取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，則 HThL== 圖 51 計(jì)算篩板塔汽液負(fù)荷因子用的曲線圖 23 查圖 51 得精餾段： C20= 提餾段 :C20= 精餾段負(fù)荷系數(shù) C（精） 07 ???????????????? LmCC ? smCVVL / m a x ?????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 u== =提餾段負(fù)荷系數(shù) C（提） 39。3 6 0 0L 01 ?????? mhmhW 1o ??? 同理得提餾段降液管底隙高度 mh ? mhm ow 2 ??? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 物沫夾帶 由式 ?????? ????fTv hH u? 得 精餾段 smVfTsa / ????? mhLf 1 2 ???? 所以 氣液氣液 kgkgkgv /???????? ???? ?? 同理得提餾段 氣液氣液 kgkgkgkgv /?? 故可知此設(shè)計(jì)下不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的物沫夾帶。s 值，依上式計(jì)算相應(yīng)的 V39。Ls2d39。=)( ?= d39。39。s， m3/s V180。39。= 4 0 0 5 ）（ ???（ ） = b39。Vs2=b39。s， m3/s 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1180。 Hd 可用下式計(jì)算，即 dLpd hhhH ??? （ 1）與氣體通過(guò)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐?ph 精餾段 mhp ? 提餾段 mhp ? （ 2 ）液 體 通過(guò) 降液 管的 壓 頭損 失
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