化工原理課程設(shè)計之甲苯精餾塔設(shè)計(存儲版)
【正文】 ，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。同樣理論塔板數(shù)的計算也是通過復雜但有序的計算得出。主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表1 苯和甲苯的物理性質(zhì)項目分子式分子量M沸點（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強PC（kPa）苯AC6H6甲苯BC6H5—CH3表2 苯和甲苯的飽和蒸汽壓溫度859095100105105,kPa240kPa1033表3 常溫下苯—甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)（[2]：例1—1附表2）溫度859095100105液相中苯的摩爾分率汽相中苯的摩爾分率表4 純組分的表面張力([1]：附錄圖7)溫度8090100110120苯 甲苯 表5 組分的液相密度([1]：附錄圖8)溫度(℃)8090100110120苯,kg/815甲苯,kg/810770表6 液體粘度181。 塔頂空間塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。(5) 漏液對篩板塔，漏液點氣速可由以下公式計算：穩(wěn)定系數(shù)為故在本設(shè)計中無明顯漏液。(5) 漏液對篩板塔，漏液點氣速可由以下公式計算：穩(wěn)定系數(shù)為故在本設(shè)計中無明顯漏液。塔極分為4塊?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗關(guān)系選取。以上三項原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。計算傳熱面積和選取操作指標時，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動。 精餾的操作壓力精餾操作在常壓下進行，因為苯沸點低，適合于在常壓下操作而不需要進行減壓操作或加壓操作。 精餾的加熱方式蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。節(jié)省能源，綜合利用余熱。在設(shè)計過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟合理性。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。即對操作費用和設(shè)備費用均有影響，因此設(shè)計是否合理的利用熱能R等直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的經(jīng)濟問題。采用直接蒸汽加熱時，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。另一方面，加壓或減壓精餾能量消耗大，在常壓下能操作的物系一般不用加壓或減壓精餾。如前所述在蒸餾過程中如能適當?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點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罐。將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據(jù)塔徑的選擇規(guī)定，對于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設(shè)計塔的時候塔徑取2m。氣體通過液層的阻力由下式計算，即 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得。 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得。 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 精餾段負荷性能圖 提餾段塔板負荷性能圖(1)漏液線, ， 整理得：在操作范圍內(nèi)，任取幾個值，依上式計算出值，計算結(jié)果列于下 漏液線計算結(jié)果 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線1(2)霧沫夾帶線以，求：在操作范圍內(nèi)，任取幾個值，依上式計算出值，計算結(jié)果列于下表 液沫夾帶線計算結(jié)果 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2(3)液相負荷下限線對于平直堰，取堰上液層高度作為最小液體負荷標準:據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線3(4)液相負荷上限線以作為液體在降液管中停留時間的下限 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線4。①塔底駐液空間依貯存液量停留3~5min或更長時間（易結(jié)焦物料可縮短停留時間）而定。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。 在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。然后是回流比的確定，我應(yīng)用化工原理中的計算式出了最小回流比，然后通過分析確定了放大倍數(shù)求出了實際回流比。 此次實驗讓我明白了一個很深刻的道理：團隊精神固然很重要，擔人往往還是要靠自己的努力，自己親身去經(jīng)歷，這樣自己的心里才會踏實，學到的東西才會更多。本塔設(shè)計每7塊板設(shè)一個人孔，共兩個，即 塔高 ，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在較低位置安置。除一般塔板按設(shè)計板間距安裝外，其他處根據(jù)需要決定其間距。(3) 溢流液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高應(yīng)服從下式所表示的關(guān)系，即：塔板不設(shè)進口堰
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