化工原理課程設(shè)計(jì)---板式精餾塔設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 6 5 、熱量衡算 總熱量衡算 Q Q Q Q Q QV W L B F R? ? ? ? ?式中：Q Q Q Q Q QV W L B F R、 、 、 、 、分別是塔頂蒸汽帶出的 熱量、塔底產(chǎn)品帶出的熱量、塔設(shè)備的熱損失、塔釜加熱量、進(jìn)料帶入的熱量、回流帶入熱量、 其中：塔設(shè)備的熱損失Q QL B? 0 1. 再沸器熱負(fù)荷 ? ?Q Q Q Q QB V W R F? ? ? ?1 1. 冷凝器熱負(fù)荷 Q Q Q QC V D R? ? ? Q QC D、— 分別為塔頂冷凝器帶走熱量、塔頂產(chǎn)品帶走熱量二．設(shè)備計(jì)算 2022/2/16 二．塔和塔板主要工藝尺寸的 設(shè)計(jì) 它包括板間距的初估，塔徑的計(jì)算，塔板液流型式的確定，板上清液高度、堰長(zhǎng)、堰高的初估與計(jì)算，降液管的選型及系列參數(shù)的計(jì)算，塔板布置和篩板的篩孔和開(kāi)孔率，最后是水力校核和負(fù)荷性能圖。 （圖見(jiàn)附錄 1 ） 表 2 、選擇液流形式參考表 塔徑 流體流量 m3/h Mm U 形流型 單流型 雙流型 階梯流型 6 0 0 5 以下 5 ～ 25 9 0 0 7 以下 7 ～ 50 1 0 0 0 7 以下 4 5 以下 1 2 0 0 9 以下 9 ～ 70 1 4 0 0 9 以下 7 0 以下 1 5 0 0 1 0 以下 7 0 以下 2 0 0 0 1 1 以下 9 0 以下 90 ～ 160 3 0 0 0 1 1 以下 1 1 0 以下 110 ～ 200 200 ～ 300 4 0 0 0 1 1 以下 1 1 0 以下 110 ～ 230 230 ～ 350 5 0 0 0 1 1 以下 1 1 0 以下 110 ～ 250 250 ～ 400 6 0 0 0 1 1 以下 110 ～ 250 250 ～ 450 應(yīng)用 場(chǎng)合 用于較低 液氣比一般應(yīng)用 高 液 氣 比和大型塔板極高 液 氣 極大型塔板2022/2/16 4 、溢流堰 （出口堰）的設(shè)計(jì)(1). 堰長(zhǎng) Wl: 依據(jù)溢流型式及液體負(fù)荷決定堰長(zhǎng) , 單溢流型塔板堰長(zhǎng)lW一般取為 ( ～ )D ；雙溢流型塔板，兩側(cè)堰長(zhǎng)取為 (0. 5 ～)D ，其中 D 為塔徑(2). 堰上液層高度hOW： 堰上液層高度應(yīng)適宜，太小則堰上的液體均布差，太大則塔板壓強(qiáng)增大，物沫夾帶增加。 故在求得降液管的截面積之后，應(yīng)按下式驗(yàn)算液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間，即 ? ?? ?A HLf TS?— 液體在降液管中的停留時(shí)間， s Af— 降液管截面積，m3（ 2 ） . 降液管底隙高度hO 為保證良好的液封，又不致使液流阻力太大，一般取為 ? ?h hO W? ? 0 006 0 012. ~ ., m hO 也不易小于 ～ 0 .0 25 m ，以免引起堵塞，產(chǎn)生液泛。 ii 篩孔厚度 δ一般碳鋼 δ =3 ～ 4 mm 不銹鋼 δ =2 ～ mmiii 孔心距 t篩孔在篩板上一般按正三角形排列，常用孔心距 t= ( ～ 5 )d0, 推薦 ( 3 ～ 4 )d0。 ?0 與氣相動(dòng)能因子 aF有關(guān)，1 8 5 9 6 006 5 2 0 2 ?? F? )( 單流型塔板fTsaVaaAAVuuF??? ? i i i . 液體表面張力的阻力 MNgdhL/:40????表面張力?氣體通過(guò)塔板的壓降 （ Δ Pp=hpg ρL）應(yīng)低于設(shè)計(jì)允許值。過(guò)多的霧沫夾帶將導(dǎo)致塔板效率嚴(yán)重下降。此線可根據(jù)上述流體力學(xué)驗(yàn)算中霧沫夾帶泛點(diǎn)率公式作出。 平直堰h(yuǎn)OW 按下式計(jì)算 32m i n,3 6 0 01 0 0 0?????????WsOWlLEh 將已知的lW及hOW的下限值 ( 0 . 0 0 6m ) 代入上表，并取 E = 1 ，便可取得LS的下限值，據(jù)此作出液相負(fù)荷下限線 。2112lntTtTtttm?????2022/2/16 （ 2 ）再沸器 a. 熱負(fù)荷 Q B = V39。 2 ． 塔底空間 HB 塔底空間 HB具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有 10 ～ 15 分鐘的儲(chǔ)量，以保證塔釜料液不致排完。 貯槽、加料泵、高位槽、產(chǎn)品冷卻器設(shè)計(jì)從略。 取 uv39。( 4 ) . 泄漏線 ( 4 ) 由漏液點(diǎn)氣速 uOW標(biāo)繪對(duì)應(yīng)的 Vs～ Ls。 這個(gè)范圍通常以塔板負(fù)荷性能圖的形式表示 。對(duì)于容易起泡的物系，取 0 . 3 ～ 0 .4 ；對(duì)不易起泡的物系，取 ～ 0. 7 ；對(duì)于一般物系，取 。2022/2/16 7 、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板流體力學(xué)驗(yàn)算目的是為了檢驗(yàn)以上初算塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸的計(jì)算是否合理，塔板能否正常操作。2022/2/16 （ 2 ）、篩板的篩孔和開(kāi)孔率 i 篩孔孔徑 d0孔徑 d0的選取與塔的操作性能要求、物系性質(zhì)、塔板厚度、材質(zhì)及加工費(fèi)等有關(guān)。 可取為 m(3). 堰高Wh 堰高與板上液層高度及堰上液層高度的關(guān)系： OWLWhhh ??2022/2/16 5 、降液管的設(shè)計(jì)（ 1 ）、降液管的寬度 dW與截面積 fA 可根據(jù)堰長(zhǎng)與塔徑比值 ??????DlW，查圖求取。 表 1 板間距與塔徑關(guān)系塔徑 D , m 0 . 3 ～ 0 . 5 ～ 0 . 8 ～ 1 . 6 ～
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