【正文】 ...................................................26 ...........................................................................................27 ....................................................................................27 .........................................................................................................28 第四章 塔附件設計 ........................................................................................................ 29 .......................................................................................................................29 .........................................................................................................29 .........................................................................................................29 ..................................................................................................29 ...........................................................................................29 ..................................................................................................30 .............................................................................................................30 .............................................................................................................30 .............................................................................................................30 ....................................................................................................................30 .......................................................................................................................31 .......................................................................................................................31 ..................................................................................................31 ........................................................................................31 ........................................................................................31 ..................................................................................................32 設計結果匯總 .................................................................................................................. 33 設計總結 .......................................................................................................................... 34 致謝 .................................................................................................................................. 35 參考文獻 .......................................................................................................................... 36 主要符號說明 .................................................................................................................. 37 附 錄 ................................................................................................................................ 1 1 摘 要 化工生產常需進行二元液相混合物的分離以達到提純 或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝達到輕重組分分離目的的方法。飽和蒸汽走管程，釜液走殼程。 3 設計方案的選擇和論證 1 設計流程 本設計任務為分離苯 __甲苯混合物。 因為這次設計采用間接加熱，所以 需要再沸器。而且浮閥與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負荷的變動而自動調節(jié)，因而在較寬的氣體負荷范圍內，均能保持穩(wěn)定操作。 yxyxyxyxy x x????????? ? ? ? 所以第七塊為進料板 7 889910 1011 1112 1213 130 .4 8 51 .3 0 .4 2 0 0 .0 0 7 0 8 0 .4 8 5 。 塔截面積為 2 2 21 . 0 0 . 7 8 5 m44TAD??? ? ? ? 以下的計算將以精餾段為例進行計算： 空塔氣速 ,1 10 .5 7 9 0 .7 3 8 m s0 .7 8 5sTVu A? ? ? ? 精餾段有效高度為 t ????? 精精Z 提餾段有效高度為 t ????? 提提Z 塔板主要工 藝尺寸的計算 因塔徑 D= 可采用單溢流、弓形降液管、凹形受液盤及平直堰，不設進口堰。 (1)計算干板靜壓頭降 ch 由式 vU ?? 可計算臨界閥孔氣速 ocU ，即 7 3 . 1 7 3 . 1 5 . 9 2 8 /2 . 8 4ocvU m s?? ? ?cUU 00 ? ， 可用 25 .3 42 ovc LUh g ??? ? ??算干板靜壓頭降，即 2 22 . 8 4 5 . 9 3 45 . 3 4 5 . 3 4 0 . 0 3 42 2 8 0 2 . 7 9 . 8 1ovc LUhmg ?? ?? ? ? ? ? ?? ? ? (2)計算塔板上含氣液層靜壓頭降 fh 由于所分離的苯和甲苯混合液為碳氫化合物，可取充氣系數(shù) 0 ? ? ，已知板上液層高度 ,Lhm? 所以依式 Ll hh 0?? 5 6 27l ? ? ? (3)計算液體表面張力所造成的靜壓頭降 ?h 由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計。 0. 45 。 3. 按固定的液氣比，從負荷性能圖中可查得 4. 精餾段：氣相負荷上限 maxsV = m3/s,氣相負荷下限 minsV = m3/s，所以可得 m a xm i n0 . 9 2 3 . 2 80 . 2 9 8ssVV? ? ?操 作 彈 性 塔板的這一操作彈性在合理的范圍 (3～ 5)之內，由此也可表明塔板設計是合理的。冷凝水循環(huán)與氣體之間方向相反，當逆流式流入冷凝器時，起液膜減少，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面 27 積，減少材料費用。 31 0 1 . 3 3 7 8 . 5 2 . 6 9 4 /8 . 3 1 4 ( 8 2 2 7 3 . 1 5 )m PM k g mRT? ?? ? ??? 30 32 1 . 4 5 ( 2 . 4 1 ) 7 8 .5 0 . 5 9 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 6 9 4DS VMV m s? ? ? ?? ? ??? 14 4 0 . 5 9 0 0 . 1 9 4 1 9 420VD m m mu?? ?? ? ? ?? 塔底進氣管 采用直管取氣速 23 /u m s? ，則 24VD u?? 24 4 0 . 6 9 1 0 . 1 9 6 1 9 623VD m m mu?? ?? ? ? ?? 筒體與封頭 筒體 1 .0 5 6 1 4 0 0 0 .2 4 .1 22 1 2 5 0 0 .9 mm? ??? ? ??? 壁厚選 6mm，所用材質為 A3 封頭 封頭分為橢圓形封頭、蝶形封頭等幾種，本樣封設計采用橢圓形封頭，由公稱直徑 D=1000mm，可查得曲面高 1 450h mm? ,直邊高度 0 40h mm? ，內表面積?封 ，容積 3V ?封 。本設計采用直管進料管，管徑計算如下： 4 SFVD u?? 3111211 /1 1 882 866m k g mxx???? ? ??? ?? 取 Fu ? ， 34 8 . 5 4 8 5 . 8 4 0 . 0 0 1 3 2 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 7 3 . 0SFFV m s? ?? ? ??? 4 0 .0 0 1 4 6 3 4 .13 .1 4 1 6 1 .6D m m???? 回流管 采用直管回流管，取 Ru ? 。 39。所得負荷性能圖如下： 21 小結 1. 從塔板負荷性能圖中可看出，按生產任務規(guī)定的氣相和液相流量所得到的操作點 P 在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設計合理。 0. 45 。所以這樣開孔是合理的。 對于塔頂： 82DtC?? ,查表 化工原理 [14]得下列數(shù)據(jù) 33381 4 /80 6 / 6 41 / ( ) 81 /81 4 80 6ABL D mk g mk g mk g m?????? ? ? 對于進料板： ?? ， 查表求得下列數(shù)據(jù) 33795 /790 /ABkg mkg m?? ?? 30 . 3 4 1 0 . 6 5 91 / ( ) 7 9 1 . 7 /7 9 5 7 9 0L F m k g m? ? ? ? 10 對于塔底： ?? ，查表求得下列數(shù)據(jù) 33779 /777 /ABkg mkg m?? ?? 30 . 0 1 1 0 0 . 9 8 91 / ( ) 7 7 7 . 0 /7 7 9 7 7 7L W m k g m? ? ? ? 精餾段平均密度： 31 7 9 1 . 7 8 1 3 . 7 8 0 2 . 7 k g m22L D m L F mLm ??? ? ?? ? ? ? 提餾段平均密度： 32 7 9 1 . 7 7 7 7 . 0 7 8 4 . 4 k g m22