化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯分離過程浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)-文庫吧在線文庫
【正文】 ????????????????化簡(jiǎn)整理得： 2 6. 10 2 1 3222 ??? SSS LLV ，數(shù)據(jù)如下表；分別取值獲得一條直線與 SS LV ? ?smLS // 3 ? ?smVS // 3 液相負(fù)荷上限線（ 精餾段、提餾段） 求出上限線液體流量 SL 的值 以降液管內(nèi)停留時(shí)間 t=5s 則； )/( 3m a x. smtHAL TfS ???? 漏液線：對(duì)于 F1型重閥 1）精餾段 ：由 500 ?? vuF ? 可得：vou ?5? = smN udV oos / 322 ?????? ?? 2）提餾段 ：由 500 ?? vuF ? 可得：vou ?5? = smN udV oos / 322 ?????? ?? 液相負(fù)荷下限線 (精餾段 、提餾段 ) 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) )( 3/23 ?????? ? sow Lh smLs / 3m in, ? 塔板負(fù)荷性能圖 將以上五條線標(biāo)繪在同一 Vs～ Ls直角坐標(biāo)系中，畫出塔板的操作負(fù)荷性能圖。對(duì)于處理不需要經(jīng)常清洗的物料，可隔 8～ 10 塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔；對(duì)于易結(jié)垢、結(jié)焦的物系需經(jīng)常清洗，則每隔 4～ 6 塊塔板開一個(gè)人孔。 取進(jìn)口（冷卻水）溫度為 t1=25℃ (夏季 )；冷卻水出口溫度一般不超過 40℃，否則易結(jié)垢，取出口溫度 t2=35℃。 漏液的計(jì)算 當(dāng)閥孔的動(dòng)能因數(shù) Fo低于 5時(shí)將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液，前面已計(jì)算 12?Fo，可見不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液。S ????? ?? udVOOn ,取 216個(gè) 2）邊緣寬度確定 取 mWWSS 39。=50mm 1）塔板的分塊 因 1400mm? D? 1600mm,故塔板采用分塊式，查表 表 塔徑 mm 8001200 14001600 18002021 22002400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 得塔板分為 4塊 選用 F1型重閥，閥孔直徑 dO=39mm，底邊孔心距 t=75mm 精餾段計(jì)算 取閥孔動(dòng)能因子 FO=12 孔速 smV mFu O /O ??? ? 浮閥數(shù) 4 0 3 22 ????? ?? udVOOSn ,取 201個(gè) 2）邊緣寬度確定 取 mWW SS 39。 m ????? ? sLL mMLmmS /3600339。 s ； μ B= mPa； ?B =179。 （ 75+） /2=℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 Ⅰ、塔頂平均摩爾質(zhì)量 由 y1=xD=（見圖 ），得 x1= MVDm = +（ ） =MLDm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅱ、進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量 由圖解理論板（見圖 ），由 xF=，查得 yF= MVFm = +（ ） =MLFm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅲ、塔底平均摩爾質(zhì)量 yW=,xW= MVWm = +（ ） =MLWm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅳ、精餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm =（ MVDm +MVmF ） /2=（ +） /2=MLm =（ MLDm +MLFm ） /2=（ +） /2=Ⅴ、提餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm39。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品冷卻送到儲(chǔ)罐。若后繼裝置使用氣態(tài)物料，則宜用全分凝器。 R=。而浮閥塔漏液少，傳質(zhì)情況好，氣液負(fù)荷有較大的變動(dòng)余地，故采用浮閥精餾塔。在常溫下呈液體狀，無色、易燃。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)。苯 甲苯分離過程浮閥精餾塔的設(shè)計(jì) 摘要 ：本設(shè)計(jì)對(duì)苯 甲苯分離過程浮閥精餾塔裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行以下幾方面工作： 精餾塔設(shè)計(jì)方案的確定。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?？梢杂脕碇圃烊趸妆?，苯甲酸，對(duì)苯二甲酸，防腐劑，泡沫塑料，合成纖維等。 浮閥塔是 20世紀(jì) 50年代初開發(fā)的一種新塔型，其特點(diǎn)是在篩板塔基礎(chǔ)上，在每個(gè)篩孔處安置一個(gè)可上下移動(dòng)的閥片。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔釜產(chǎn)品冷卻后送儲(chǔ)罐?？偠灾_定流程時(shí)要較全面，合理的兼顧設(shè)備，操作費(fèi)用操作控制及安全因素。 精餾塔物料衡算 已知： ?Fx ， ?Dx ， ?Wx ， F=180kmol/h 取 XD=,XW= 總物料： F = D + W 易揮發(fā)組分： FXF = DXD + WXW 解得： D=（ kmol/h） W=（ kmol/h） 表 進(jìn)料 F 出料 D W 組分 kmol/h 摩爾分率 kmol/h 摩爾分率 kmol/h 摩爾分率 苯 54 D， XD F,XF W， XW 圖 全塔物料衡算 甲苯 126 總量 180 1 1 1 塔板數(shù)的確定 NT的求取 苯 — 甲苯物系屬理想物系，可采用圖解法求理論塔板數(shù) NT。 =（ MVFm +MVWm ） /2=（ +） /2=MLm39。 進(jìn)料板液相質(zhì)量分率： )( )1(A ????? ????? MxMx MxaBFAFAF maa kgLBAAA3/111F m ?????????? ③精餾段液相平均密度 ： mkgLFLDL mm 3/7 7 0 82 1 0 52m ????? ??? ④塔底液相平均密度 由 tW=℃ ,查得 ?A =179。 s ?Flg L m = lg()+ () lg() ?LFm =39。 ?? ， mWC ? 3）開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積 Aa計(jì)算 )180(2 si n 1222a rxx rxrA ???? ? 其中 mDx WWSd )(2 )(2 ??????? mDr W C ????? 故mA 21222a ) (2 si ???????? ?? 3）篩孔計(jì)算及其排列 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm= 估算其排間距 h h= mntA ??? 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各塊板的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，故取 t＇ =90mm= 按 t=, t＇ =,以等腰三角形叉排方式，排得閥數(shù) 203個(gè) 按 N=203個(gè)重新核算孔速及 閥控動(dòng)能因數(shù) 氣速 smu /39。 ??， mWC ? 3）開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積 Aa 計(jì)算 )180(2 si n 1222a rxx rxrA ???? ? 其中 mDx WWSd )(2 )(2 ??????? mDr W C ????? 故 mA 21222a ) (2 si ???????? ?? 3）篩孔計(jì)算及其排列 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm= 估算其排間距 h h= mntA ??? 考慮到塔的直 徑較大，必須采用分塊式塔板，而各塊板的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，故取 t＇ =80mm= 按 t=, t＇ =，排得閥數(shù) 239個(gè) 按 N=239個(gè)重新核算孔速及閥控動(dòng)能因數(shù) 氣速 smu /39。 塔板負(fù)荷性能圖的繪制 過量液沫夾帶線 1）精餾段
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