【正文】 — 甲苯連續(xù)精餾裝置工藝設(shè)計(jì)說明書 二、設(shè)計(jì)任務(wù) （ 1）處理量 :3 班 (1500 + 學(xué)號(hào) 200)kg/h（每年生產(chǎn)時(shí)間按 330 天計(jì)算）；本人學(xué)號(hào) 03，則處理量為 2100kg/h,生產(chǎn)時(shí)間為 7920h。板式塔大致可分為兩類：有降液管的塔板 和 無降液管的塔板 。 塔設(shè)備的工業(yè)要求 總的要求是在符合生產(chǎn)工藝條件下，盡可能多的使用新技術(shù)，節(jié)約能源和成本，少量的污染。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過程就叫做回流。 理論塔板數(shù)TN的求取 010 1系列1系列2系列3系列4系列5 求精餾塔的汽、液相負(fù)荷 L=RD= X = Kmol/h V=(R+1)D=(+1)= kmol/h L’ =L+F=+= Kmol/h V’ =V= Kmol/h 求理論塔板數(shù) 精餾段操作線： ,即得 y=+ 提留段操作線： ，即得 y=+ NT圖解法得到：總的理論塔板層數(shù) NT=16 塊（包括再沸器，冷凝器） 進(jìn)料板位置 NF=9 N 精 =8 N 提 =7 平均塔效率 ET 7075808590951001051101151200 1x(y)溫度t/℃組分X組分y a e d b f f 塔頂與塔底的平均溫度： tm=(*)=℃ 分別算出 t=℃下得相對(duì)揮發(fā)度 ? 和 μ L如下： 由 Dx = Wx = 查得塔頂及塔釜溫度分別為： tD =℃ Wt =℃， 全塔平均溫度： mt =(tD +Wt )/2=(+)/2=℃ ? =POA/POB =,有 t x y 圖查得該溫度下 XA= μ L=xAμ 苯 +（ 1xA）μ 甲苯 =*+*= .mpas 故 ? *μ L= ∧ ET=(ɑμ L) = 實(shí)際層數(shù)的求取 精餾段實(shí)際板層數(shù) ： N 精 =8/≈ 15塊 ； 提餾段實(shí)際板層數(shù) ： N 提 =8/≈ 15塊 總塔板數(shù)：塊精提 30p ??? NN 操作壓力的計(jì)算 取 每層塔板壓降為△ P= 計(jì)算 。39。39。 39。 ?，按t 75，mmt 5039。00 cUU ?，可用39。 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶上限線 對(duì)于苯 甲苯物系和已設(shè)計(jì)出塔板結(jié)構(gòu)，霧沫夾帶線可根據(jù)霧沫夾帶量的上限值干氣）（液） /kg( kge V ?所對(duì)應(yīng)的泛點(diǎn)率1F (亦為上限值 ),利用式 %1001 ????pFLsvLvsAKcZLVF ???和% ???TFvLvsAKcVF ??? 便可作出此線。所以對(duì)液體的流量須有一個(gè)限制，其最大流 量必須保證滿足上述條件。 010 Ls/(m3/s)Vs/(m3/s)y1y2y3Y5Y4OA線 在操作性能圖上，作出操作點(diǎn) A，連接 OA，即為操作線。 提料階段：塔平衡建立后，進(jìn)入逐步提高進(jìn)料階段，這時(shí)要根據(jù)給定的工藝條件，逐步降低回流量，提高進(jìn)料量時(shí)，根據(jù)給定塔底溫度條件，逐步提高加熱量；當(dāng)回流比達(dá)到工藝要求時(shí)，穩(wěn)定一段時(shí)間，使塔平衡進(jìn)一步穩(wěn)定。 一是查找資料。 設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、總結(jié)、整理出屬于自己的設(shè)計(jì)書。同時(shí)通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深地體會(huì)到與人合作的重要性。平時(shí)老師上課時(shí)，講了很多圖啊、數(shù)據(jù)表啊，但是到了要用的時(shí)候，就有種似乎沒見過的感覺，甚至不知找哪個(gè)表的數(shù)據(jù)才對(duì)，就當(dāng)然就需要問同學(xué)，當(dāng)然自己也要回過頭去學(xué)習(xí)以前的知識(shí)，這也讓我們溫故知新。 穩(wěn)定運(yùn)行階段：進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行后，多觀察各控制點(diǎn)的變化，作相應(yīng)的調(diào)整，這是經(jīng)驗(yàn)的逐步積累了。按固定的液氣比，從負(fù)荷性能圖中可查得氣相負(fù)荷上限smVs / 3m ax, ?,氣相負(fù)荷下限smVs / 3m in, ?，所以可得 ,m ax, ??ssV 六、 輔助設(shè)備計(jì)算： 冷凝器的熱負(fù)荷和冷卻水用量 塔頂溫度 Dt=℃ 冷凝水 t1=30℃ t2=40℃ ℃℃℃ ℃℃℃ 35. 11 ????? ????? ttt ttt DD ℃)( 20)/ln( 21 21 ???? ???? tt ttt m 由表 39 得 35035536036537037538038539070 80 90 100 110 120 130溫度（℃）汽化熱（kJ/kg）苯甲苯： 由℃?Dt，得kJ/k ?苯? 塔頂被冷凝量：skgq / ?? 冷凝的熱量kJ/ ???? 苯?qQ 取傳熱系數(shù)kmWK ./600 2? 則傳熱面積23 mtKQAm ????? 冷凝水流量skgttC QW P / )( 321 ?????? 故一年清水用量： 年萬噸 /7 ?????? ?m 底再沸器的熱負(fù)荷和水蒸汽用量 塔底溫度wt =℃ 用 t0=290℃ 的蒸汽，釜液出口溫度 t1=160℃ 則℃℃℃ ℃℃℃ 01 ????? ????? ttt ttt w ℃158)130/( 60)/ln( 21 21 ???? ????? tt ttt m 由℃?wt，得kJ/k ?苯? 塔底被冷凝量：skgVq vs /39。取5s??為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，所對(duì)應(yīng)的則為液體的最大流量maxsL,即液相負(fù)荷上限，于是可得 提鎦段：smHAL Tfs / 3m ax, ???? 顯 然 由 式ax 5s AHL ??所得到的液相上限線是一條與氣相負(fù)荷性能無關(guān)的豎直線，即負(fù)荷性能圖中的線 (y3)。所以在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)sL值便可 依式ss LV ??算出相應(yīng)的sV。202 39。0 ????? ?? 閥孔動(dòng)能因數(shù)為 39。 ?。 owwow hhh ???? (設(shè)計(jì)合理 ) 降液管的寬度dW和降液管的面積fA 由?Dlw，查化工原理課程設(shè)計(jì) P120 圖 57 得/ 2 , / 5d f TW D A A??， 即：md ???，22 DAT ?? ?， mAf ?。 塔總高度（不包括裙座） mH )( ??????? 塔和塔板的工藝尺寸設(shè)計(jì) 溢流裝置 因塔徑為 ，所 以采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、凹形受液盤，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰。mv,mv3,m,m/) 0 7 3(3 2 1 1m/) 7 3(3 1 0 6??? ??????? ????MMMVMVRTMRTM’’提餾段：精餾段：?? 組分的密度 — 溫度曲線圖 76077078079080081082070 80 90 100 110 120 130苯甲苯 塔頂（ tD =℃）：3,3,3,k g / k g / k g / ?????MLDLDLD???甲苯苯 進(jìn)料板（ tF =℃）：3m,3,3,kg /1 .1 10. 44 078 .1 10. 44 0kg /,kg /?????????????））（（）（甲苯苯LFALFLF???? 塔底（ ?W ℃）：3m,33k g / k g / k g / ?????）（，甲苯苯LWLWLW??? 精餾段： 3, K g /)( ???ML? 提餾段 : 339。塔里的混合物不 斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。二：效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 浮閥塔廣泛用于 精餾、吸收和解吸等過程。裝置使用年限 15年。 目錄 二、設(shè)計(jì)方案的確定 處理量確定 依設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，處理量為 : 2100kg/h,生產(chǎn)時(shí)間為 7920h 設(shè)計(jì) 題目與設(shè)計(jì)進(jìn)程 該次設(shè)計(jì)題目：