【正文】 ...................................................26 ...........................................................................................27 ....................................................................................27 .........................................................................................................28 第四章 塔附件設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 29 .......................................................................................................................29 .........................................................................................................29 .........................................................................................................29 ..................................................................................................29 ...........................................................................................29 ..................................................................................................30 .............................................................................................................30 .............................................................................................................30 .............................................................................................................30 ....................................................................................................................30 .......................................................................................................................31 .......................................................................................................................31 ..................................................................................................31 ........................................................................................31 ........................................................................................31 ..................................................................................................32 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 .................................................................................................................. 33 設(shè)計(jì)總結(jié) .......................................................................................................................... 34 致謝 .................................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 36 主要符號(hào)說明 .................................................................................................................. 37 附 錄 ................................................................................................................................ 1 1 摘 要 化工生產(chǎn)常需進(jìn)行二元液相混合物的分離以達(dá)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(dá)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(shè)計(jì)方案的選擇和論證 1 設(shè)計(jì)流程 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯 __甲苯混合物。 因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)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(fù)荷的變動(dòng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而在較寬的氣體負(fù)荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。 yxyxyxyxy x x????????? ? ? ? 所以第七塊為進(jìn)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(jì)算將以精餾段為例進(jìn)行計(jì)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(jì)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(shè)進(jìn)口堰。 (1)計(jì)算干板靜壓頭降 ch 由式 vU ?? 可計(jì)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(jì)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?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) 0 ? ? ，已知板上液層高度 ,Lhm? 所以依式 Ll hh 0?? 5 6 27l ? ? ? (3)計(jì)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(shí)液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計(jì)。 0. 45 。 3. 按固定的液氣比，從負(fù)荷性能圖中可查得 4. 精餾段：氣相負(fù)荷上限 maxsV = m3/s,氣相負(fù)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(nèi)，由此也可表明塔板設(shè)計(jì)是合理的。冷凝水循環(huán)與氣體之間方向相反，當(dāng)逆流式流入冷凝器時(shí)，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(fèi)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(jìn)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(zhì)為 A3 封頭 封頭分為橢圓形封頭、蝶形封頭等幾種，本樣封設(shè)計(jì)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(nèi)表面積?封 ，容積 3V ?封 。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管，管徑計(jì)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(fù)荷性能圖如下： 21 小結(jié) 1. 從塔板負(fù)荷性能圖中可看出，按生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣相和液相流量所得到的操作點(diǎn) P 在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設(shè)計(jì)合理。 0. 45 。所以這樣開孔是合理的。 對(duì)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(duì)于進(jìn)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(duì)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