化工原理課程設(shè)計(jì)之甲苯精餾塔設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-19 18:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由tf＝℃，查共線圖得 塔頂液相的質(zhì)量分率 求得 得 由tw＝107℃， 塔頂液相的質(zhì)量分率 得 精餾段液相平均密度為 提餾段液相平均密度為 液體平均表面張力的計(jì)算由公式： 由 tD＝80℃，查手冊(cè) 由tF＝℃，查共線圖得 由tw＝107℃，查共線圖得 精餾段液相平均表面張力為 提餾段液相平均表面張力為 液體平均黏度的計(jì)算由公式：及查手冊(cè)得塔頂液相平均黏度的計(jì)算由 tD＝80℃，查共線圖得 a. 進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算由tF＝℃，查共線圖得 b. 塔底液相平均黏度的計(jì)算由tw＝107℃，查共線圖得 精餾段液相平均黏度為 提餾段液相平均黏度為 氣液負(fù)荷計(jì)算精餾段：提餾段： 塔徑的計(jì)算塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。可參照下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。 板間距與塔徑關(guān)系塔徑DT，m～～～～～板間距HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600對(duì)精餾段：初選板間距，取板上液層高度， ；查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得C20=；依式校正物系表面張力為，則（—）， ,。對(duì)提餾段：初選板間距，取板上液層高度，故；查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得C20=；依式校正物系表面張力為，則（—），故 按標(biāo)準(zhǔn),。將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據(jù)塔徑的選擇規(guī)定，對(duì)于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設(shè)計(jì)塔的時(shí)候塔徑取2m。 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 精餾段 因塔徑D＝2m，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。對(duì)精餾段各項(xiàng)計(jì)算如下：a)溢流堰長(zhǎng)：?jiǎn)我缌鲄^(qū)=（～）D，取堰長(zhǎng)為===b)出口堰高： ， 查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖可以 查得E=,則故 c)降液管的寬度與降液管的面積：由查弓形降液管的寬度與面積圖， 利用計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即（大于5s，符合要求）d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速（）依式滿足條件，故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理e)受液盤采用平行形受液盤，不設(shè)進(jìn)堰口，深度為60mm提餾段 因塔徑D＝2m，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。對(duì)精餾段各項(xiàng)計(jì)算如下： a)溢流堰長(zhǎng)：?jiǎn)我缌鲄^(qū)lW=（～）D，== b)出口堰高： ， 查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖可以得到液流收縮系數(shù)E。 查得E=,則故 c)降液管的寬度與降液管的面積：由查弓形降液管的寬度與面積圖可得， ， 利用計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速（）滿足條件，故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理e)受液盤采用平行形受液盤，不設(shè)進(jìn)堰口，深度為60mm 塔板布置 a)塔板的分塊 因D≥1200mm，故塔板采用分塊式。塔極分為4塊。對(duì)精餾段：取邊緣區(qū)寬度由于小塔邊緣區(qū)寬度取30—50mm所以這里取安定區(qū)寬度由于D= b)開孔區(qū)面積計(jì)算開孔區(qū)面積， 篩孔數(shù)與開孔率：本例所處理是物系無腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩板直徑，篩孔按正三角形排列取孔中心距t為則每層板上的開孔面積為 氣體通過篩孔的氣速為： 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板壓降 精餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板壓降(1) 干板阻力計(jì)算。干板阻力由下式計(jì)算： 由，查篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖得液柱(2) 氣體通過液層的阻力計(jì)算。氣體通過液層的阻力由下式計(jì)算，即 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得。故。(3) 液體表面張力的阻力計(jì)算。液體表面張力所產(chǎn)生的阻力由下式計(jì)算，即：氣體通過每層塔板的液柱高度按下式計(jì)算：氣體通過每層塔板的壓降為：(2) 液面落差對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。(3) 溢流液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高應(yīng)服從下式所表示的關(guān)系，即： 塔板不設(shè)進(jìn)口堰 則苯—甲苯物系屬一般物系，取，則：所以設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象(4) 霧沫夾帶霧沫夾帶按下式計(jì)算：故液沫夾帶量在允許的范圍內(nèi)。(5) 漏液對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由以下公式計(jì)算：
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