甲苯混合液浮閥精餾塔工藝設(shè)計(jì)書(編輯修改稿)
2024-07-14 20:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有5層精餾段，7層提餾段（包括再沸器）第六層為加料板。通過摩爾分?jǐn)?shù)，苯與甲苯氣液相平衡圖可查出：℃塔底： ℃平均溫度： ℃由平均溫度可在粘度表中查出：苯的粘度甲苯的粘度s mpas 精餾段: 塊提餾段: 塊精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算(1)操作壓力的計(jì)算塔頂?shù)牟僮鲏毫? 每層塔板的壓降 進(jìn)料板壓力 精餾段平均壓力 塔底壓力 提餾段（2）溫度 ，根據(jù)操作壓力通過試差計(jì)算P= ,塔頂 ℃, ℃, ℃∴精餾段溫度, 提餾段溫度 (3)平均摩爾質(zhì)量 塔頂 =+() =(kg/kmol)=+() =(kg/kmol)進(jìn)料板： =+() =(kg/kmol)=+() =(kg/kmol)塔 底： =+() =(kg/kmol)=+() =(kg/kmol)==(kg/kmol) ==(kg/kmol)==(kg/kmol)==(kg/kmol)(4)平均密度計(jì)算① 氣相平均密度計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程式計(jì)算，即② 液相平均密度計(jì)算液相平均密度計(jì)算依下式計(jì)算，即：塔頂液相平均密度的計(jì)算由 ，查液體在不同溫度下的密度表得： 進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算由 ，查液體在不同溫度下的密度表得 精餾段的平均密度為塔底液相平均密度的計(jì)算由，查液體在不同溫度下的密度表得 提餾段的平均密度(5)液體平均表面張力的計(jì)算液相平均表面張力依下式計(jì)算，即 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算由 ，查液體表面張力共線圖得 進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算由 ，查液體表面張力共線圖得： 塔底液相平均表面張力的計(jì)算由 ，查液體表面張力共線圖得： 精餾段平均表面張力提餾段平均表面張力 (6)液體平均黏度計(jì)算液相平均黏度依下式計(jì)算，即塔頂液相平均黏度的計(jì)算由 ，查氣體黏度共線圖得： 精餾段液相平均黏度的計(jì)算：由 ，查氣體黏度共線圖得： 精餾段液相平均黏度精餾段液相平均黏度的計(jì)算由 ，查氣體黏度共線圖得： 提餾段液相平均黏度精餾塔工藝尺寸的計(jì)算（1）塔徑的計(jì)算精餾段氣液相體積流率精餾段的氣、液相體積流率提餾段的氣、液相體積流率（2）塔板工藝尺寸計(jì)算塔徑 空塔氣速 精餾段取板間距HT=,取上板液層高度hL=，則圖中參數(shù)值為；由，式中C由求取，其中由篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖查取，圖橫坐標(biāo)為根據(jù)以上數(shù)據(jù),由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得 因物系表面張力為時(shí)的C:，則空塔氣速按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整 塔截面積為 精餾段取板間距HT=,取上板液層高度hL=，則圖中參數(shù)值由，式中C由求取，其中由篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖查取，圖橫坐標(biāo)為根據(jù)以上數(shù)據(jù),由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得 因物系表面張力為時(shí)的C:，則空塔氣速7按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整 。塔截面積 塔的有效高度Z精=（N精1）*HT=9*=Z提=（Z提1）*HT=11*=故精餾塔的有效高度為:Z=+=9m(3)塔板主要工藝尺寸的計(jì)算溢流裝置計(jì)算因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。堰長 取 溢流堰高度由，選用平直堰，堰上液層高度由下式計(jì)算，即：近似取E=，則取板上清液層高度故弓形降液管寬度和截面積：由 ，查弓形降液管參數(shù)圖得： 則：，驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即故降液管設(shè)計(jì)合理降液管底隙的流速，則：故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤，深度塔板布置與浮閥數(shù)目及排列塔板的分塊，因，故塔板采用分塊式；查塔板塊數(shù)表得塔極分為3塊。選用F1型重閥，閥孔直徑d0=39mm，底邊孔中心距t=75mm精餾段計(jì)算取閥孔動(dòng)能因子F0=12孔速 浮閥數(shù) 邊緣區(qū)寬度確定取，開孔區(qū)面積計(jì)算。開孔區(qū)面積計(jì)算其中 故 篩孔計(jì)算及其排列。浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm=估算其排間距hh=考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，’=100mm=按t=75mm，t’=，以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)140個(gè)按N=140重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù) 閥孔動(dòng)能因數(shù)F0變化不大，仍在9~12范圍內(nèi)塔板開孔率%提餾段堰長lw取堰長lw==出口堰高h(yuǎn)wLh=3600=3600= =故采用平直堰：堰上高度近似取E=∴故：=—=降液管的寬度wd與降液管的面積Af由：查《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：故wd===Af===停留時(shí)間：~5s）符合要求降液管底隙高度h0 塔板布置及浮閥數(shù)目、浮閥排列取閥孔動(dòng)能因子：F0=12孔速：浮閥數(shù)：取無效區(qū)寬度：wc=安定區(qū)寬度：ws=開孔區(qū)面積： 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排方式取同一橫排的孔心距a=75mm=估算排間距h=考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊板的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此，=75mm,h=。實(shí)際孔數(shù)為： 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。%塔板流體力學(xué)校核精餾段氣相通過浮閥塔板的壓力降干板阻力計(jì)算塔板上含氣液層阻力由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)，已知板上液層高度 所以依式計(jì)算液體表面張力所造成的阻力由于采用浮閥塔板，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液柱高度為換算成單板壓降(設(shè)計(jì)允許值)提餾段氣相通過浮閥塔板的壓力降干板阻力計(jì)算塔板上含氣液層阻力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 所以依式計(jì)算液體表面張力所造成的阻力由于采用浮閥塔板，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液柱高度為換算成單板壓降(設(shè)計(jì)允許值)精餾段計(jì)算為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度Hd≤φ(HT+hw) Hd=hp+hl+hd氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊后w高度hp，前已算hp=液體通過降液管的壓頭損失，因不設(shè)進(jìn)口堰故 Hd=板上液層高度，前已選定hl=則Hd=+
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