【正文】 工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ............................... 13 操作壓力計(jì)算 ................................................. 13 操作溫度計(jì)算 ................................................. 14 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 ............................................. 14 平均密度計(jì)算 ................................................. 15 液體平均表面張力計(jì)算 ....................................... 16 液體平均粘度計(jì)算 ........................................... 17 精餾塔的主要工藝尺寸的計(jì)算 ......................................... 18 塔內(nèi) 氣液負(fù)荷的計(jì)算 ........................................... 18 塔徑的計(jì)算 ................................................... 18 精餾塔有效高度的計(jì)算 ......................................... 20 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 ................................................. 20 溢流裝置計(jì)算 ................................................ 20 塔板布置 ..................................................... 22 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ................................................. 24 塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?jì)算 ................................... 24 液面落差 ..................................................... 25 3 霧沫夾帶 ..................................................... 25 漏液 ......................................................... 25 液泛 ......................................................... 26 塔板負(fù)荷性能圖 .................................................... 27 霧沫夾帶線 ................................................... 27 液泛線 ....................................................... 28 液相負(fù)荷上限線 ............................................... 30 液相負(fù)荷下限線 ............................................. 30 漏液線 ....................................................... 31 各接管尺寸的確定 ................................................... 32 進(jìn)料板 ....................................................... 32 釜?dú)堃撼隽瞎? ................................................. 33 回流液管 ..................................................... 33 塔頂上升蒸汽管 ............................................... 33 精餾塔結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) ..................................................... 34 設(shè)計(jì)條件 ..................................................... 34 殼體厚度計(jì)算 ................................................. 34 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算 ........................................... 35 地震彎矩的計(jì)算 ............................................... 38 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 ..................................... 39 總結(jié)和設(shè)計(jì)評(píng)述 .......................................................... 40 設(shè)計(jì)評(píng)述 ........................................................... 40 總結(jié) ............................................................... 41 參考文獻(xiàn) ................................................................... 42 4 概述 精餾單元操作的簡(jiǎn)介 精餾是分離液體混合物 （含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，精餾過(guò)程在能量劑驅(qū)動(dòng)下，使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。 1 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 43 一、 設(shè)計(jì)題目： 苯―甲苯 精餾分離板式塔設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 設(shè)計(jì)任務(wù)：生產(chǎn)能力（進(jìn)料量） 6萬(wàn) 噸／年 操作周期 7200 小時(shí)／年 進(jìn)料組成 ％ （質(zhì)量分率，下同） 塔頂產(chǎn)品組成 ％ 塔底產(chǎn)品組成 % 操作條件 操作壓力 常壓 進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料 冷卻水 20℃ 加熱蒸汽 設(shè)備型式 篩板塔 廠 址 安徽省合肥市 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 概述 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明 塔板數(shù)的計(jì)算 (板式塔 ) ( 1 ) 物料衡算 。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。生產(chǎn)中為了滿足儲(chǔ)存，運(yùn)輸，加工和使用的需求，時(shí)常需要將這些混合物分離為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì) . 芳香族化合物是化工生產(chǎn)中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。 操作條件的確定 確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。 (２ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增 加 10～ 15％。?? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。3 ? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。7 wxx??所以提留段理論板 n=6 精餾塔效率的估算 00t ( 8 0 .1 1 1 0 .6 ) / 2 9 5 .4CC? ? ? ? 時(shí)，相對(duì)揮發(fā)度計(jì)算如下： 120 6. 35l g 55 = 162 . 211 9220 .24 95. 4AAp p K Pa? ?? ? 得 ： 1 3 4 3 . 9 4l g 6 . 0 7 8 = 6 4 . 7 5 2 02 1 9 . 5 8 9 5 . 4BBp p K P a? ?? ? 得 39。 s ,l g 0 .9 8 3 l g 0 .3 1 ( 1 0 .9 8 3 ) l g 0 .3 1Lm? ? ? ? ? ?解出 ,Lm? = s （ 5）提餾段液相平均粘度為： ,Lm? =(+） /2= mPa 對(duì)提餾段： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 ? ， 故 h m? ? ? ?； 1 12 06 9 78 3 82 9 1 9S L mS v mLV ??? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? 查“史密斯關(guān)聯(lián)圖 ”得 h m?? ， C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 20 校正物系表面張力為 /mN m 時(shí) 0 . 2 0 . 220 1 9 . 2 80 . 0 7 2 0 . 0 7 1 52 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 39。 /o ms? ? （一般在 [4] ） 依 ([3]： 69P 式 3— 20)： [ 3 ]39。ssWW? =（ 50～ 100mm） [1] 開孔區(qū)面積計(jì)算 23 b)依 ([3]： 69P 式 3— 21)： [ 3 ]22 2 12 s in180a RxA x R x R? ???? ? ?????計(jì)算開空區(qū)面積 （ 1）精餾段計(jì)算 ： 1 . 4 0 . 0 5 0 . 6 522CDR W m? ? ? ? ?， ? ? ? ?1 . 4 0 . 1 9 0 . 0 9 0 . 4 222dsDx W W? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 1 20 . 4 22 0 . 4 2 0 . 6 5 0 . 4 2 0 . 6 5 s in 1 . 0 1 0 41 8 0 0 . 6 5aAm ? ???? ? ? ? ? ????? （ 2）提餾段計(jì)算： 1 . 4 0 . 0 5 0 . 6 522CDR W m? ? ? ? ?’ ? ? ? ?1 . 4 0 . 1 9 0 . 0 9 0 . 4 1 9 622dsDx W W? ? ? ? ? ? ?’ m 39。 塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?jì)算 （ 1）精餾段： a)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch ：依 0 / 5 / 4 ? ??，查“干篩孔的流量系數(shù)圖” [3]（ [3,] 73P ）得， C0= 由式 2 2001 2 . 5 9 2 . 8 40 . 0 5 1 0 . 0 5 1 0 . 0 3 60 . 8 8 8 0 7 . 8 4VcLhmC?? ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ????? b)氣體穿過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh ： 1 .6 0 6 0 .9 5 /1 .5 3 9 0 .1 1 2 8SaTfV msAA? ? ? ???， 0 .9 5 2 .8 4 1 .6a a VFu ?? ? ? ? 由 o? 與 aF 關(guān) 聯(lián) 圖 查 得 板 上 液 層 充 氣 系 數(shù) o? = ，依式 1 8 488l o Lh h m?? ? ? ? c)克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨??h ： 依式04 4 2 0 . 7 1 0 . 0 0 2 18 0 7 . 8 4 9 . 8 1 5Lhmgd??? ?? ? ???， 故 0 .0 3 6 0 .0 4 8 8 0 .0 0 2 0 .0 8 6 9p ? ? ? ? 則單板壓強(qiáng)： 0 .0 8 6 9 8 0 7 .8 4 9 .8 1 0 .6 8 8 0 .7P p LP h g k P a k P a?? ? ? ? ? ? ? （ 2）提餾段： a)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?39。39。 0. 58 0. 08 0. 04 64l o Lh h m??