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【課程設(shè)計(jì)】苯-甲苯連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-02-12 08:52 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由 精餾段平均表面張力: 提餾段平均表面張力: 插值法求液體粘度: 表23 苯甲苯的粘度【6】溫度℃020406080100120苯甲苯 精餾段平均粘度: 提餾段平均粘度:精餾段氣液相體積流率為精餾段 提餾段 (1)精餾段塔徑計(jì)算,由 (由式)由課程手冊(cè)【7】查圖的橫坐標(biāo)為 選板間距,取板上液層高度 = ,故以橫坐標(biāo)查圖【8】塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 (2)提餾段塔徑計(jì)算取板間距 板上液層高度 則 塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 根據(jù)上述精餾段和提餾段塔徑的計(jì)算,可知全塔塔徑為 塔截面積為 精餾段有效高度為提餾段有效高度為在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔,其高度為。故精餾塔的有效高度為(1)溢流堰長(zhǎng)因塔徑D= 本設(shè)計(jì)采用單溢流、弓形降液管、凹形受液盤(pán)及平直堰,不設(shè)進(jìn)口堰。各項(xiàng)計(jì)算如下:,即(2)溢流堰堰高h(yuǎn)w查圖【9】得,取E=,則精餾段:取板上清液層高度 故 提餾段:(3)降液管的寬度Wd和降液管的面積由,查圖【10】得 故 (4)計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間精餾段:提餾段:故降液管設(shè)計(jì)合理。(5)降液管底隙高度h0,即:精餾段 提餾段 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤(pán),深度、浮閥排列及塔板布置(1)塔板的分塊本設(shè)計(jì)塔徑為,故塔板采用整塊式。(2)邊緣區(qū)寬度確定 取破沫區(qū)寬度 邊緣區(qū)寬度。(3)開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算 其中: 故 (4)浮閥數(shù)計(jì)算及其排列預(yù)先選取閥孔動(dòng)能因子,由F0=可求閥孔氣速,精餾段即每層塔板上浮閥個(gè)數(shù)為則設(shè)計(jì)條件下的閥孔氣速為即 閥孔排列采用等腰三角形叉排方式?,F(xiàn)按的等腰三角形叉排方式排列,估算排列間距閥孔動(dòng)能因數(shù)為所以閥孔動(dòng)能因子變化不大,仍在9~12的合理范圍內(nèi),故此閥孔實(shí)排數(shù)適用。塔板開(kāi)孔率 = 此開(kāi)孔率在5%~15%范圍內(nèi),符合要求。所以這樣開(kāi)孔是合理的提餾段每層塔板上浮閥個(gè)數(shù)為則設(shè)計(jì)條件下的閥孔氣速為 閥孔排列采用等腰三角形叉排方式?,F(xiàn)按的等腰三角形叉排方式排列,估算排列間距 閥孔動(dòng)能因數(shù)為所以閥孔動(dòng)能因子變化不大,仍在9~12的合理范圍內(nèi),故此閥孔實(shí)排數(shù)適用。塔板開(kāi)孔率此開(kāi)孔率在5%~15%范圍內(nèi),符合要求。所以這樣開(kāi)孔是合理的。每層塔板靜壓頭降可按式計(jì)算。:(1)計(jì)算干板靜壓頭降由式可計(jì)算臨界閥孔氣速,即,可用算干板靜壓頭降,即(2)計(jì)算塔板上含氣液層靜壓頭降由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔?,可取充氣系?shù),已知板上液層高度 所以依式(3) 計(jì)算液體表面張力所造成的靜壓頭降(4) 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)。這樣,氣流經(jīng)一層,浮閥塔板的靜壓頭降為換算成單板壓降(設(shè)計(jì)允許值):(1)計(jì)算干板靜壓頭降 所以 (2)計(jì)算塔板上含氣液層靜壓頭降由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔?,可取充氣系?shù),已知板上液層高度 (3)計(jì)算液體表面張力所造成的靜壓頭降換算成單板壓降(設(shè)計(jì)允許值) 淹塔為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生,要求控制降液管中清夜層高度式(1)計(jì)算氣相通過(guò)一層塔板的靜壓頭降前已計(jì)算(2)液體通過(guò)降液管的靜壓頭降因不設(shè)進(jìn)口堰,所以可用式即:(5) 板上液層高度 則:為了防止液泛,按式:,取校正系數(shù),選定板間距,從而可知,符合防止淹塔的要求。2提餾段(1) (2)液體通過(guò)降液管的靜壓頭降 (3)板上液層高度 則:取校正系數(shù),選定板間距,從而可知,符合防止淹塔的要求。(1)霧沫夾帶量判斷霧沫夾帶量是否在小于10%的合理范圍內(nèi),是通過(guò)計(jì)算泛點(diǎn)率來(lái)完成的。泛點(diǎn)率的計(jì)算時(shí)間可用式:和塔板上液體流程長(zhǎng)度塔板上液流面積苯和甲苯混合液可按正常物系處理,取物性系數(shù)K值,K=,在從泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖【11】中查得負(fù)荷因數(shù),將以上數(shù)值分別代入上式,得泛點(diǎn)率F1為為避免霧沫夾帶過(guò)量,對(duì)于大塔,泛點(diǎn)需控制在80%以下。從以上計(jì)算的結(jié)果可知,其泛點(diǎn)率都低于80%,所以霧沫夾帶量能滿足的要求。(2)嚴(yán)重漏液校核當(dāng)閥孔的動(dòng)能因數(shù)F0低于5時(shí)將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液,前面已計(jì)算F05,可見(jiàn)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液。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所對(duì)應(yīng)的泛點(diǎn)率 (亦為上限值),利用式和便可作出此線。由于塔徑較大,所以取泛點(diǎn)率,依上式有精餾段整理后得提餾段整理后得此式便為霧沫夾帶的上限線方程,對(duì)應(yīng)一條直線。所以在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值便可依式算出相應(yīng)的。利用兩點(diǎn)確定一條直線,便可在負(fù)荷性能圖中得到霧沫夾帶
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