課程設(shè)計---丙酮-水二元篩板精餾塔設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-10 16:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 餾段平均壓力pm=(+)/2= kPa提留段平均壓力pm39。 =(131..2+)/2=泡點進料：XF＝ 通過“txy”圖查得：進料板溫度tF=℃塔頂溫度：tD=℃塔底溫度：tW=℃精餾段平均溫度tm=(+)/2=℃提鎦段平均溫度tm39。=(+)/2=℃、張力、流量及密度的計算 密度及流量設(shè)丙酮為a，水為b丙酮分子量為：(Ma) 水的分子量為： kg/kmol (Mb)?、瘛⒕s段℃查txy圖得 xa＝，ya＝查表得：=，液相平均分子量：Ml=XaMa+(1Xa) Mb=氣相平均分子量：Mv= yaMa+(1ya) Mb=液相密度： 氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： Ⅱ、提餾段提餾段平均溫度：℃查txy圖得 xa＝，ya＝=，=液相平均分子量：Ml’=XaMa+(1Xa) Mb=氣相平均分子量：Mv’= yaMa+(1ya) Mb= 液相密度：氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： ：查圖知：塔頂液相表面張力=℃, = ,==*+()*=進料板液相表面張力TF=℃, =, ==*+*=塔底液相表面張力tw=℃，=，==*+*=精餾段平均液相表面張力提餾段平均液相表面張力全塔平均液相表面張力 液體平均粘度計算塔頂液體粘度:=℃,=,=同理,進料板液體=塔底液體=精餾段平均液相粘度(+)/2=提餾段平均液相粘度(+)/2=全塔平均液相粘度(+)/2=欲求塔徑應(yīng)先求出空塔氣速 u＝安全系數(shù)umax 功能參數(shù)：取塔板間距=，板上液層高度，那么分離空間： h1==從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：，由于m/su==*=圓整得 D=塔截面積：實際空塔氣速：功能參數(shù)：取塔板間距=，板上液層高度，那么分離空間： h1==從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：，由于u’==*= 圓整?。?D39。=塔截面積：空塔氣速：精餾段有效高度 提餾段有效高度從塔頂開始每隔7塊板開一個人孔，,所以應(yīng)多加高()[43/7]=Z=++=++=(1)塔頂空間HD取HD==,(2)塔底空間塔底儲液高度依停留4min而定m取塔底液面至最下層塔板之間的距離為1m， 1+=整體塔高 選用單溢流弓形管降液管，不設(shè)進口堰,采用凹形受液盤。取堰長lw＝hw＝hL－h(huán)ow 其中 近似取E＝1，得how= ，how’= hw39。實際查圖知 精餾段： 驗算液體在降液管內(nèi)停留時間提鎦段： 停留時間5s 故降液管尺寸可用。，取則精餾段：=提鎦段：=故降液管底隙高度設(shè)計合理選用凹形受液盤，D≥800mm，故塔板采用分層，查表塔板分為3塊。取m精餾段：x=（+）=，r==，= 提鎦段：x=(+)=, r== ，=物系無腐蝕性，選用δ=3mm碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為開孔率為φ=精餾段：篩孔數(shù)目n為個 氣體通過閥孔的氣速:提餾段 篩孔數(shù)目n為個 由/δ==故精餾段= （ρv/ρl）（uo/co）2=()()=提餾段= （ρv’/ρl’）（uo’/co）2=()()=精餾段:ua=Vs/(AT2Af)=()=Hl=β(h+h)==（液柱）提餾段ua’=Vs’/(AT2Af)=()=’=ua’= 查表得β’=Hl’=β39。(h+h39。)==（液柱）精餾段=液柱提餾段=液柱可按下計算∴精餾段=++= 提餾段=++= 液面落差，液面落差可以忽略不計。(kg液/kg氣)精餾段， 提餾段, kg液/kg氣內(nèi),符合要求.篩板塔,漏液點氣速=帶入數(shù)據(jù)得：精餾段m/s,提餾段m/s實際孔速:精餾段＞,提餾段＞穩(wěn)定系數(shù):精餾段K=uo/uomim=,提餾段K’ =u’o/u’omim =,所以設(shè)計無明顯液漏符合要求.為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛,降液管內(nèi)液層高Hd≤φ()對于設(shè)計中的丙酮水體系φ=, Hd≤=由于板上不設(shè)進口堰精餾段m液柱提餾段所以不會發(fā)生淹泛現(xiàn)象由=得精餾段：=得=提餾段：=得=以kg液/kg氣為限求關(guān)系：由精餾段：， 整理得提餾段：， 整理得對于平流堰，取堰上液層高度how=，由式計算精餾段 提餾段 以θ=4s作為液體在降液管中停留的下限故精餾段： 提鎦段： Hd=φ()由，，得其中代入數(shù)據(jù)精餾段 提餾段所以精餾段提餾段由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負荷圖。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣液負荷，可知操作點在正常的操作范圍內(nèi)，作出操作線操作點由圖，故精餾段操作彈性為/=操作點由圖，故提餾段操作彈性為/=精餾段提餾段操作彈性均大于3小于5,符合要求。8. 輔助設(shè)備及零件設(shè)計（列
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