分離苯甲苯混合液的浮閥板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-22 13:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 限值所對(duì)應(yīng)的泛點(diǎn)率 (亦為上限值),利用式便可作出此線。由于塔徑較大，所以取泛點(diǎn)率，依上式有：即 即為負(fù)荷性能圖中的線(1)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的上限線。由式 聯(lián)立，即式中 ，板上液層靜壓頭降 從式 知，表示板上液層高度，所以液體表面張力所造成的靜壓頭和液面落差可忽略液體經(jīng)過降液管的靜壓頭降可用式則 式中閥孔氣速U0與體積流量有如下關(guān)系式中各參數(shù)已知或已計(jì)算出即 ；；代入上式。整理后便可得與的關(guān)系，即此式即為液泛線的方程表達(dá)式。在操作范圍內(nèi)任取若干值，可得如下表所示結(jié)果：用上述坐標(biāo)點(diǎn)便可在負(fù)荷性能圖中繪出液泛線 液相負(fù)荷上限線為了使降液管中液體所夾帶的氣泡有足夠時(shí)間分離出，液體在降液管中停留時(shí)間不應(yīng)小于3～5s。所以對(duì)液體的流量須有一個(gè)限制，其最大流量必須保證滿足上述條件。由式可知，液體在降液管內(nèi)最短停留時(shí)間為3～5秒。取為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，所對(duì)應(yīng)的則為液體的最大流量,即液相負(fù)荷上限，于是可得顯然由式所得到的液相上限線是一條與氣相負(fù)荷性能無關(guān)的豎直線。（漏液線）對(duì)于F1型重閥，因5時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液，故取計(jì)算相應(yīng)的氣相流量 取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件，作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線。 代入的值則可求出為按上式作出的液相負(fù)荷下限線是一條與氣相流量無關(guān)的豎直線。所得負(fù)荷性能圖如下：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。2. 因?yàn)橐悍壕€在霧沫夾帶線的上方，所以塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液線控制。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 = m3/s,氣相負(fù)荷下限 = m3/s，所以可得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。第二章 熱量衡算選用飽和水蒸氣，溫度140℃,。原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道。飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減少，但水蒸氣壓力不宜太高。選冷卻水，溫度20℃，溫升15℃。原因：冷卻水方便易得，清潔不易結(jié)垢，升溫線越高，用水量越小，但平均溫差小，傳熱面積大，綜合考慮選擇15℃。表2—1苯—甲苯的蒸發(fā)潛熱與臨界溫度物質(zhì)沸點(diǎn)0C蒸發(fā)潛熱KJ/Kg臨界溫度TC/K苯394甲苯363 塔頂熱量其中 由于0C 對(duì)于苯: 蒸發(fā)潛熱對(duì)于甲苯: 蒸發(fā)潛熱 塔底熱量其中 由于0C對(duì)于苯: 蒸發(fā)潛熱對(duì)于甲苯: 蒸發(fā)潛熱由前面的計(jì)算過程及結(jié)果可知：塔頂溫度℃，塔底溫度℃，進(jìn)料溫度℃。在℃下查得Cp1=，Cp2=在℃下查得， 在℃下查得，(1)0℃時(shí)塔頂氣體上升的焓QV塔頂以0℃為基準(zhǔn)。(2)回流液的焓注：此為泡點(diǎn)回流，據(jù)tx(y)圖查得此時(shí)組成下的泡點(diǎn),用內(nèi)插法求得回流液組成下的℃。得到此溫度下： 注：回流液組成與塔頂組成相同。(3)塔頂餾出液的焓因餾出口與回流口組成一樣，所以(4)冷凝器消耗的焓==(5)進(jìn)料口的焓在℃下：=，=所以(6)塔底殘液的焓(7)再沸器(全塔范圍內(nèi)列衡算式)塔釜熱損失為10%，則=設(shè)再沸器損失能量，加熱器實(shí)際熱負(fù)荷 =++= =項(xiàng)目進(jìn)料冷凝器塔頂餾出液塔底殘液再沸器平均比熱容— —熱量第三章 輔助設(shè)備本設(shè)計(jì)冷凝器選用重力回流直立或管殼式冷凝器原因：因本設(shè)計(jì)冷凝器與被冷凝氣體走管間，對(duì)于蒸餾塔的冷凝器，一般選管殼式冷凝器或空冷器，螺旋板式換熱器，以便及時(shí)排出冷凝液。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
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