【正文】 ....... 23 一 ． 氣相通過浮閥塔板的壓降 ................................................................................. 23 二．淹塔 ................................................................................................................. 24 三 ． 液沫夾帶 .......................................................................................................... 25 四 ． 塔板負荷性能圖 ............................................................................................... 26 塔附件設計 .................................................................................................................... 31 一．接管 ................................................................................................................. 31 二．裙座 ................................................................................................................. 32 三．筒體與封頭 ...................................................................................................... 33 四．除沫器 ............................................................................................................. 33 五．人孔和手孔 ...................................................................................................... 33 附屬設備設計 ................................................................................................................. 34 一．冷凝器的選擇 ................................................................................................... 34 二．再沸器選擇 ...................................................................................................... 34 全塔工藝設計結果總匯 ................................................................................................... 35 設計感想 ........................................................................................................................ 36 參考文獻 ........................................................................................................................ 37 前 言 塔設備是化工、石油化工、生物化工、制藥等生產過程中廣泛采 用的氣液傳質設備。 設 計任務 一． 設計項目 苯 甲苯二元混合液連續(xù)精餾裝置的設計 二． 設計條件 ： 10300 噸 /年（每年按 300 天生產日計算） ： 0040 (質量分率 ) ：即 1?q ： 0097 （質量分率） ： 003 （質量分率） ：泡點回流 ：常壓 ：浮閥塔板 三． 設計內容與要求 塔板的工藝設計 一．精餾塔全塔物料衡算 苯的摩爾質量 kmolkgM A /78? 甲苯的摩爾質量 kmolkgM B /92? 7840 ???? ??Fx 7897 ???? ??Dx 783 ???? ??Wx ? ?? ?24300 0 3 0 0/1 0 3 0 0 3 ? ??????? 年噸F hkmol/? 總物料衡算： hk m o lWDF /??? 苯物 料衡算： WDF xWxDxF ????? 即， ????? WD 聯(lián)立，得 hkmolD /? hkmolW /? 二．物性衡算 表 11 常壓下苯 甲苯氣液平衡組成與溫度的關系 苯 00/ ( mol 分率 ) 溫度c?/ 苯 00/ (mol 分率 ) 溫度c?/ 苯 00/ (mol 分率 ) 溫度c?/ 液相 氣相 液相 氣相 液相 氣相 0 0 95 100 100 1. 精餾段物性衡算 操作溫度 利用常壓下苯 甲苯氣液平衡組成與溫度的關系表格，由插值法分別求塔頂、進料處、塔底的溫度 Dt 、 Ft 、 Wt ，則 ：Dt 0 ????? Dt 得 ctD ?? ：Ft ????? Ft 得 ctF ?? ：Wt 1 0 1 0 ????? Wt 得 ctW ?? 所以，精餾段平均溫度為 cttt DF ?????? 1 平均密度 已知，混合液密度由BBAA aa ??? ?? 1 求得， 而混合氣密度 可 由式0 TppTv ??? 算， 其中 a 為質量分數(shù)， M 為平均相對分子質量。在圖中對角線上，自點 ? ?, 作垂線 ef 即為即為進料線，該線與平衡線的交點坐標為 ?qx ， ?qy 故最小回流比： i n ??????? qq qD xy yxR 取操作回流比： m i n ???? RR 3) 求精餾塔的氣液相負荷 hk m o lDRL /0 1 ????? ? ? ? ? hk m o lDRV / ??????? 本設計為泡點進料， 1?q ，故 hk m o lFqLL /39。 ?????????? xxxVWxVLy W 5) 圖解法求理論塔板數(shù) 采用圖解法求理論 塔板數(shù)，求解結果如下： 總理論塔板數(shù)： 12?TN (包括再沸器 ) 進料板位置： 6?FN 2. 實際塔板數(shù)的求取 塔板的效率反映了實際塔板上傳質過程進行的程度，并受操作條件、物質的物理性質、流體的力學性質以及其本身結構的共同影響。氣相的平均摩爾質量、平均密度、液相負荷分別為 k m olkgM V / ? ， 32 / mkgV ?? ， hk m olV /39。 降液管底隙高度 0h 00 ulLhWS?? 取降液管底隙的流速 smu / ? ，則精餾段降液管底隙高度為： mul Lh W S 30101 ?? ???? ?，取 mh ? mhh W ????? ，則符合要求。39。02 ?F? ，故符合要求。 1. 精餾段 取 Lf hh ? ，則 氣液 kgkghHAAVeLTfTSLV/361161??????????????????????????????????????? ???? 氣液 kgkgeV / ? ，所以液沫夾帶量符合要求。 smuW /? ，則 mmmuWMdWWLWW 1 5 3 6 0 8 13 6 0 04???????????? ?? 查標準系列取 325?? 。 封頭由公稱直徑 為 ，選用 mm6 厚的 RQ235 鋼板制作。 塔底空間為 。 傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算，得 ? ?chmJQ ????? 23 /39。在此過程中，感覺計算較繁雜，需要不時的驗證，遇到結果不符設計要求時，必須考慮多方面因素，反復試值 ，直至達到要求。并且鞏固了所學化工原理知識及與其相關知識，使得所學的理論知識和實際設計聯(lián)系了起來。并且，設計的本身就是在精餾的過程上進行的，這就要求我們對課本的相關知識點有一定的掌握。 39。 。VVLku ? ?? ?? 取 39。由不同的公稱直徑，選用相應法蘭。 2. 提餾段塔板負荷性能圖 霧沫夾帶線 同樣以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關系如下： 262 ?????