【正文】 。39。 00 ???? 212221222m6 1 3 4 9 3 3 8 i n4 9 1 8 03 3 8 9 3 8 39。39。4h39。 在允許范圍內(nèi)漏液對篩板塔 ，漏液點氣速 ： ? ?? ? smhhcvLL6 6 3 0 6 8 50 0 1 9 4 0 5 7 39。 d ??? ? 苯 甲苯物系屬一般物系，取 39。 sL ， s3m sV ， s3m 同理可得：提餾段漏液 線： 3/2m i n 39。39。=則 qm=Vs39。 S=1200 L=3400 H=1000 φ δ =168 10 R=140 e=250 ?l 110 m=261 HG/T216395 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 40 第六章 精餾塔工藝設(shè)計結(jié)果 所設(shè)計篩板的主要結(jié)果匯總于下表 : 序號 項目 精餾段 提餾段 1. 平均溫度，℃ 2. 平均壓力， kpa 3. 氣相流量 ,3/ms 4. 液相流 量 ,3/ms 5. 實際塔板數(shù) 9 15 6. 塔徑 ,m 7. 板間距， m 8. 溢流形式 單溢流 單溢流 9. 降液管形式 弓形 弓形 10. 堰長 ,m 11. 堰高， m 12. 板上液層高度， m 13. 堰上液層高度 ,m 14. 降液管底隙高度， m 15. 安定區(qū)寬度， m 16. 邊緣區(qū)寬度， m 17. 開孔區(qū)面積， m2 18. 篩孔直徑， m 19. 篩孔數(shù)目 3151 3151 20. 孔中心距， m 21. 開孔率，℅ 22. 空塔氣速， m/s 23. 篩孔氣速， m/s 24. 穩(wěn)定系數(shù) 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 41 25. 每層塔板壓降， pa 26. 負(fù)荷上限 液泛控制 液泛控制 27. 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 28. 液沫夾帶 29. 氣相負(fù)荷上限 30. 氣相負(fù)荷下限 31. 操作彈性 32. 冷凝器傳熱面積 m2, 33. 預(yù)熱器傳熱面積 , m2 34. 再沸器傳熱面積， m2 35. 塔頂蒸汽 出 口管， mm 133 36. 進(jìn)料管直徑， mm 37. 回流管直徑， mm 38. 塔頂出料管徑， mm 39. 塔釜出料管直徑， mm 40. 筒體壁厚， mm 8 41. 塔頂空間， m 42. 人孔數(shù) ,個 4 43. 裙座高度， m 3 44. 塔總體高度， m 表 62 主要符號說明 ： 英文字母 Aa— 塔板開孔區(qū)面積 ,m2； Af — 降液管截面積 ,m2； A0 — 篩孔總面積 ,m2； AT — 塔截面積 ,m2； c0 — 流量系數(shù) ,無因次； C—— 計算 umax時的負(fù)荷系數(shù) ,m/s； CS — 氣相負(fù)荷因子 ,m/s； d—— 填料直徑 ,m； 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 42 d0—— 篩孔直徑 ,m； D—— 塔徑 ,m； ev— 液體夾帶量 ,kg（液） /kg（氣）； E—— 液流收縮系 數(shù) ,無因次； ET— 總板效率 ,無因次； F— 氣相動能因子 ,kg1/2/(s本設(shè)計中塔高度大，因此設(shè)吊住。 m in,m a x, ??? SSVVK smV S / 3m a x, ?smV S /0 8 3 39。 OWWL hhh ?? 聯(lián)立 得 ： 忽略 h? ， 將 how與 Ls， hd與 LS,hc與 Vs的關(guān)系代入上式。39。 應(yīng)服從 ? ?wT hH 39。u39。 msuF va ?????? ? mhh Ll ???? ? 液柱 (3)液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 0h39。c 的計算 由 39。39。查表得，塔板分成 3快 （ 2）邊緣區(qū)密度確定 取破沫區(qū)寬度和邊緣區(qū)寬度分別為： mWmW CS , s39。2???? ???? 依教材中式 59驗算液體在降液管中停留時間 ,即 : s5s4 4 4 )3 6 0 00 0 3 2 5 ( 6 8 6 6 0 039。 L/L0 0 2 8 wow Eh ? ， 近似取 1?E ，于 是： ? ? 39。 ???? ?? mqD VV ,1 ????? ?? mqD VV 39。 s 4)精餾段液相平均表面黏度為 μ Lm=（ +） /2= mPa39。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。冷卻水出口溫度取得高些，冷卻劑的消耗可以減少，但同時溫度差較小，傳熱面積將增加。若塔底產(chǎn)物近于純水，而且在濃度稀薄時溶液的相對揮發(fā)度較大 (如酒精與水的混合液 )，便可采用直接蒸汽加熱。 總之，確定流程時要較全面、合理的兼顧設(shè)備、操作費用、操作控制及安全諸因素。 精 餾塔設(shè)計任務(wù) ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 塔頂冷凝裝置可采用全凝器、分凝器 —— 全凝器兩種不同設(shè)置。此外，在泡點進(jìn)料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計和制造上提供了方便。如果塔頂蒸汽溫度低，可選用冷凍鹽水或深井水作冷卻劑。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡 點后送入精餾塔內(nèi)。 ????? mVWmVFVM MMM 液相：k m olkg, 39。 s 3）塔釜： 由手冊和內(nèi)插法計算得 tw=℃， μ A=LCC ? 39。h39。39。39。1 5 39。降液管內(nèi)液層高 dH 應(yīng)服從? ?wT hH ??? ?dH 苯 甲苯物系屬一般物系，取 ?? 則 ? ? ? ? mhH wT 2 2 4 4 8 5 ??????? 而 液柱mud 0 0 3 4 4 39。 ????? fT sa AA V ? ?21210 39。39。39。h39。∕ s 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線（圖 4） 液泛線 令 ? ?WTd hHH ??? 由 dLpd hhhHH ???? 。 3m in, ? 故操作彈性為 39。若圖塔高示意圖需要安裝除沫器時，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂空間。 s)； m—— 相平衡系數(shù) ,無因次； n— — 篩孔數(shù)目； NT—— 理論板層數(shù) ； P—— 操作壓力 ,Pa； △ P— 壓力降 ,Pa； △ PP氣體通過每層篩板的降壓 ,Pa； t—— 篩孔的中心距 ,m； u—— 空塔氣速 ,m/s； uF— 泛點氣速 ,m/s； u0— 氣體通過篩孔的速度 ,m/s； u0, min— 漏液點氣速 ,m/s； u′ 0— 液體通過降液管底隙的速度 ,m/s； Vh—— 氣體體積流量 ,m3/h； Vs—— 氣體體積流量 ,m3/s； wL—— 液體質(zhì)量流量 ,kg/s； wV— 氣體質(zhì)量流量 ,kg/s； Wc—— 邊緣無效區(qū)寬度 ,m； Wd—— 弓形降液管寬度 ,m； Ws—— 泡沫區(qū)寬度 ,m； x— 液相摩爾分?jǐn)?shù)； X—— 液相摩爾比； y—— 氣相摩爾分?jǐn)?shù)； Y—— 氣相摩爾分比； Z—— 板式塔的有效高度 ,m； 填料層高度 ,m。= = skg Q=qmγ 甲苯 = = SkJ 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 36 取傳熱系數(shù) K=600W/m2 ????????????? wT hHb ??? )0 1 4 5 ( )( 39。 sL ， s3m sV ， s3m 同理可得：液沫夾帶線 39。39。39。39。39。1 8 039。r39。 ? 塔板布置 Ⅰ精餾段 （ 1） 塔板的分塊 因 D? 800mm,故塔板采用分塊式。/39。39。39。 3?????? 液相平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算： lgμ Lm=∑ xilgμ i 1）塔頂： 由手冊和內(nèi)插法計算得 tD=℃ ,μ A=39。如果采用釜液產(chǎn)品去預(yù)熱原料 ，塔頂蒸汽的冷凝潛熱去加熱能級低一些的物料，可以將塔頂蒸汽冷凝潛熱及釜液產(chǎn)品的余熱充分利用。 飽和水蒸汽的溫度與壓力互為單值函數(shù)關(guān)系，其溫度可通過壓力調(diào)節(jié)。 對于沸點低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進(jìn)行蒸餾。蒸餾過程按操作方式的不同，分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾兩種流程。 關(guān)鍵詞：塔型，塔體，設(shè)備，流程 II Abstract I need to design an benzol toluene continuous distillation. According to the characteristics of properties, product production and engineering, economic rationality to determine the type of the tower and operational conditions .Thinking about the requirements of raw materials and product and the determination of physical parameters, I can calculate of the size of the column , design the process and select the ancillary equipment , then plete the benzol toluene distillation process and the design of the main equipment. Key words: type, size, ancillary equipment, process 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 第一章 概 述 精餾塔設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計的題目是苯 — 甲苯分離過程篩板式精餾塔設(shè)計，即需設(shè)計一個精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計一篩板塔，具體工藝參數(shù)如下： 原料：苯 甲苯 年處理量： 30000t 生產(chǎn)時間： 320 天 /年，每天 24h 運行 原料組成（苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）： 塔頂餾出液組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）： 塔底釜液含苯量≤ （質(zhì)量分率） 塔頂回收率： η =99% 料液初溫： 35℃ 冷卻水溫度： 30℃ 操作壓力： 4kpa（塔頂常壓） 回流比自選 單板壓降：≤ 進(jìn)料狀態(tài)：飽和液體進(jìn)料 塔頂采用全凝器，泡點回流 塔釜：飽和蒸汽間接加熱 塔板形式：篩孔板 全塔效率： ET= 設(shè)備形式：篩板塔 廠址：武漢地區(qū) 武漢工程大學(xué)郵電與信息學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 7 精餾塔設(shè)計方案的選定 裝置流程的確定 蒸餾 裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器，蒸餾釜（再沸器）、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。例如， 采用減壓操作有利于分離相對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時還需要使用抽真空的設(shè)備。對于酒精水溶液，一般采用 ~（表壓）。然而，在大多數(shù)情況，這部分熱量由冷卻劑帶走而損失掉了。39。 ????????? 4）精餾段平均表面張力： mN / 3?????? 提餾段平均表面張力： mN / 7 0 39。 ?? ???LmmLLnLV Mqq ? 由 VVLC ???? /m a x ?? 式中的 C 公式計算，其中 C20由化工原理課程設(shè)計教材的負(fù)荷系數(shù)圖查取，圖的橫坐標(biāo)為 0