乙醇水精餾塔浮閥塔課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-23 12:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5OH的焓：回流液帶入的熱量：塔頂蒸汽的熱焓近似地取純乙醇蒸汽的焓：塔頂蒸汽帶出的熱量： 塔底產(chǎn)品的焓近似地取純水的焓： 溢流裝置因塔徑D = ，可選用單溢流弓形降液管，采用平直堰，凹形受液盤(pán)。各項(xiàng)計(jì)算如下。（1）堰長(zhǎng)：（2）溢流堰高度：采用平直堰，堰上液層高度由公式求得。 (取E=1)精餾段：故：提餾段： 故：（3）弓形降液管寬度Wd 和截面積Af 由，查弓形降液管參數(shù)圖，得： 查圖可知。則，驗(yàn)算液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間：精餾段：提餾段：故降液管設(shè)計(jì)合理。（4） 降液管底隙高度：對(duì)于精餾段取降液管底隙流速： 對(duì)于提餾段取降液管底隙流速： ，故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 塔板布置與浮閥數(shù)目及排列 塔板分布由于塔徑大于800mm，故采用單溢流型分塊式塔板，以便于人孔拆裝塔板。 浮閥數(shù)目與排列因D = ，取破沫區(qū)的寬度，邊緣區(qū)寬度本設(shè)計(jì)采用F1型重閥，孔徑，取浮閥動(dòng)能因子 精餾段孔速：每層塔板上浮閥數(shù)：塔板上鼓泡區(qū)面積按照下式計(jì)算：其中則：浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取孔中心距：t1=則排間距 考慮到塔徑較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小些，取t2 = ，以等腰三角形叉排方式作圖，排得浮閥數(shù)目為N = 342個(gè)。塔板布置如圖3。按照N = 342，重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因子：，在9~13之間開(kāi)孔率： 圖3—3 精餾段塔板浮閥布置圖提餾段孔速：每層塔板上浮閥數(shù)：塔板上鼓泡區(qū)面積：浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取孔中心距t1=則排間距 考慮到塔徑較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小些，以等腰三角形叉排方式作圖，圖3—4 提餾段塔板浮閥布置圖排得浮閥數(shù)目為N = 300 個(gè)。塔板布置如圖4。按照N = 300，重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因子：，在9~13之間開(kāi)孔率： 塔板流體力學(xué)計(jì)算 塔板壓降精餾段⑴干板壓降由式確定臨界流速。解得：，則 ⑵氣體通過(guò)充氣液層的壓降計(jì)算公式為。⑶ 液體表面張力阻力引起的壓降可以忽略故 每層板的壓降 提餾段（1）干板壓降解得：，則（2）氣體通過(guò)充氣液層的壓降計(jì)算公式為。（3）液體表面張力阻力引起的壓降可以忽略每層板的壓降： 降液管液泛校核為了防止降液管中液體發(fā)生液泛現(xiàn)象，應(yīng)控制降液管內(nèi)清液層高度，精餾段塔板阻力 流動(dòng)阻力 板上清液層高 ，符合防止淹塔要求。提餾段塔板阻力 流動(dòng)阻力 板上清液層高 ， 霧沫夾帶，來(lái)避免過(guò)量液沫夾帶。泛點(diǎn)率通過(guò)公式計(jì)算：其中液相流程長(zhǎng)液流面積并取物性系數(shù)K=1 精餾段根據(jù)氣相密度與塔板間距，由泛點(diǎn)負(fù)荷因子關(guān)聯(lián)圖（圖5），得泛點(diǎn)負(fù)荷因子 ，泛點(diǎn)率 提餾段泛點(diǎn)負(fù)荷因子 泛點(diǎn)率 由以上計(jì)算，霧沫夾帶能滿足eV(kg 液/kg 氣)氣的要求。圖5 泛點(diǎn)負(fù)荷因子關(guān)聯(lián)圖 漏液前面在進(jìn)行塔板上的浮閥數(shù)目計(jì)算及排列的時(shí)候已經(jīng)核算過(guò)，閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在正常操作范圍內(nèi)，不會(huì)造成漏液。 塔板性能負(fù)荷圖 霧沫夾帶上限線按泛點(diǎn)率為80%確定氣液流量關(guān)系，求出霧沫夾帶線方程，并作出霧沫夾帶上限線。精餾段 提餾段 最后得表： 表3—6 物沫表帶線上的氣液體積流量精餾段Ls(cm3/s)Vs(cm3/s)提餾段L’s(cm3/s)V’s(cm3/s) 降液管液泛線根據(jù)，降液管液泛線方程為公式 且精餾段 提餾段 液相負(fù)荷上限線液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于35s，取降液管內(nèi)停留時(shí)間5s為液相負(fù)荷上限，則精餾段 （提餾段同） 液相負(fù)荷下限線，E=，即精餾段 （提餾段同） 氣相負(fù)荷下限線對(duì)于F1型重閥，以作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則精餾段 ： 提餾段 ： 塔板負(fù)荷性能圖—，作出塔板負(fù)荷性能圖。⑴在任務(wù)規(guī)定的氣、液符合下的操作點(diǎn)P（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。⑵塔板的氣相符合上限完全由物沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。精餾段 在圖中做出精餾段的操作點(diǎn)，如圖，連接操作點(diǎn)與原點(diǎn)，交負(fù)荷性能圖于兩點(diǎn)，并由此確定氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限，操作彈性。圖3—6 精餾段負(fù)荷性能圖提餾段 在圖中做出精餾段的操作點(diǎn)，如圖，連接操作點(diǎn)與原點(diǎn)，交負(fù)荷性能圖于兩點(diǎn)，并由此確定氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限，操作彈性圖3—7 提餾段負(fù)荷性能圖 塔高度確定 裙座為了制作方便一般采用圓筒形裙座，由于裙座內(nèi)徑大于800mm，故裙坐壁厚取16nm?；A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：圓整Dbi=1800mm,Dbo=2300mm，基礎(chǔ)環(huán)厚度?？紤]到腐蝕余量取18n
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