甲醇水溶液精餾塔的工藝設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 19:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 溢流堰高符合設(shè)計要求。3) 弓形降液管的寬度W’d和截面積A’f由Wd/D= m 查圖手冊（1～6）得Af/AT= Wd/D=A’f== m2W’d== m根據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即θ’=3600 A’fH’T/L’h= 3600 (3600)=＞5s ，Lh即為每小時的體積流量驗證結(jié)果為降液管設(shè)計符合要求4）降液管底隙高度h’o （h’o不宜小于20～25mm） h’o= L’h/（3600l’wuo39。）取 uo39。= （通過底隙時的流速，～）則h’o=3600（3600）=＞H’wh’O==＞故降液管底隙高度設(shè)計合理選用凹形受液盤，深度h’w=60mm （ф＞,一般受液盤深度h’w＞50mm） ?、?塔板布置1) 塔板的分塊因為D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，查表⑷可得，塔板可分為3塊。2) 邊緣區(qū)寬度確定取Ws=W’s= 70mm W’c=40mm③ 開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積A’a下式計算，則有Aa=2[x（r2－x2）+Л r2/180sin1（x/r）]其中 x’=D/2－(W39。d+W39。s)=（+）=r’= D/2－W39。c==由Wd/D=， 得Wd= Aa=2[（）+（）/180sin1（）]= ④ 篩孔計算與排列本設(shè)計研究的物系基本上沒有腐蝕性，可選用δ= 3mm（δ取3～4mm）碳鋼板，取篩孔直徑do=5mm孔徑do不小于（～）δ，do取3～8mm 篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為t=3 do=35=15mm篩孔的數(shù)目n為n=（）/=2582個開孔率為φ=（do/t）2=（）2=%則 氣體通過閥孔的氣速為uo=Vs/Ao=（Aaφ）=（）=七、篩板的流體力學(xué)驗算 精餾段1) 塔板的壓降①. 干板的阻力hc計算干板的阻力hc計算由公式hc=(uo/co)2（ρV/ρL）（uo氣體通過篩孔氣速，co流量系數(shù)）取do/δ= 5/3= ,可查手冊史密斯關(guān)聯(lián)圖（1 8）得，co=所以hc=() 2()=②. 氣體通過液層的阻力hl的計算氣體通過液層的阻力hl由公式hl=βhL=β（hw+how）ua=Vs/（AT－Af）=()=（ua通過有效傳質(zhì)區(qū)氣速，F(xiàn)o氣相動能因子）Fo = ua（ρV）1/2 =()1/2=(s m1/2)可查手冊（1–9） 得β=因此hl=βhL== m液柱③. 液體表面張力的阻力hσ計算液體表面張力的阻力hσ由公式hσ=4σL/（ρLgdo）計算,則有hσ=(4103)/()= m液柱氣體通過每層塔板的液柱高度hP，可按下面公式計算hP=hc+hl+hσ=++=氣體通過每層塔板的壓降為 ΔPp= hPρLg ==＜（設(shè)計允許值）2) 液面落差因為篩板塔，液面落差很小，并且塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。3) 液沫夾帶 液沫夾帶量，由公式 ev=106/σL[ ua/(HT－h(huán)f)]hf=== 所以：ev=(106/103) [()] =＜液沫夾帶量在設(shè)計范圍之內(nèi)，故本次設(shè)計不會發(fā)生液沫夾帶。4) 漏液對于篩板塔，漏液點氣速uo ,min由公式Uo,min=[(+ hLhσ)/ρL /ρV]1/2 =[（+） (）] 1/2=實際孔速為Ｕo=＞Uo,min=穩(wěn)定系數(shù)為 Ｋ=Uo/Uo,min=＞故在本設(shè)計中無明顯漏液。5) 液泛 （液泛分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種）為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度Hd應(yīng)服從Hd≤ψ(HT＋hw)甲醇與水屬于一般理想物系，取ψ= ，（～）則ψ(HT＋hw)=（+）=而Hd=hp+hL+hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有hd=(uo’)2=()2=Hd=hp+hL+hd=++=則有： Hd≤ψ(HT＋hw)故本設(shè)計不會發(fā)生液泛。⑵ 提餾段1) 塔板的壓降①. 干板的阻力h39。c計算干板的阻力h39。c計算由公式hc=(uo39。/c39。o)2（ρ39。V/ρ39。L）并取do/δ= 5/3= ,可查手冊（1–8）得，c39。o=所以h’c= （）2（）=②. 氣體通過液層的阻力h39。l計算氣體通過液層的阻力hl由公式h39。l=βh39。L=（h39。w+h39。ow）u39。a=V39。s/（AT－A39。f）=（）=F39。o= u39。a （ρ39。V）1/2 = 1/2 =可查手冊（1–9）得β39。=則h39。l=β39。h39。L==③. 液體表面張力的阻力h39。σ計算液體表面張力的阻力h39。σ根據(jù)公式h39。σ=4σ39。L/（ρ39。Lgdo）計算則有h39。σ=(4103)/()= m液柱氣體通過每層塔板的液柱高度h39。P，由公式h39。P=h39。c+h39。l+h39。σ =++=氣體通過每層塔板的壓降為 △39。Pp= h39。Pρ39。Lg == ＜ 計算結(jié)果在設(shè)計允許值內(nèi)。2) 液面落差 由于篩板塔，液面落差很小，且塔徑和液流量均不大，因此可忽略液面落差的影響。3) 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式e39。v=106/σ39。L[u39。a/(HT－h(huán)39。f)] 由 h39。f=39。L==則e39。v=106/103[ ()] = kg液/kg氣＜ kg液/kg氣液沫夾帶量在設(shè)計范圍之內(nèi)，故本次設(shè)計不會發(fā)生液沫夾帶。4) 漏液對于篩板塔，漏液點氣速u39。o ,min根據(jù)公式U39。o,min=[(+ h39。Lh39。σ)/ρ39。L /ρ39。V]1/2 =[（+） （）] 1/2=U39。o=＞U39。o,min=穩(wěn)定系數(shù)為 K39。= U39。o / U39。o,min =＞故在本次設(shè)計中無明顯漏液。5) 液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度H39。d須滿足Hd≤ψ(HT＋hw) （～ 之間為宜）甲醇與水屬于一般物系，取ψ39。= 則ψ39。(H39。T＋h39。w)=（+）=Hd=hp+hL+hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有 h39。d=(uo’)2=（）2 =H39。d=h39。p+h39。L+h39。d=++=則有：H39。d≤ψ39。(H39。T＋h39。w)故次本設(shè)計不會發(fā)生液泛。八、塔板負(fù)荷性能圖⑴ 精餾段①. 漏液線Uo,min=[(+ hL hσ)ρL /ρV]1/2Uo,min=Vs, min/AohL= h w +hOWhOW =E(Lh/lw)(2/3)Vs, min = Ao{[+( hW+E(Lh/lw)(2/3)) hσ]ρL /ρV }1/2 ={[+（）+ （3600 Ls/）2/3 ]（）} 1/2 = (+) 1/2 在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，根據(jù)上式計算出相應(yīng)Vs值計算結(jié)果列于下表：Ls m3/sVs m3/s ②. 液沫夾帶線以ev =，求Vs—Ls關(guān)系如下：ev=106/σL[ ua/(HT－h(huán)f)]ua=Vs/(ATAf)=Vs/（）= Vshf==(hw+ how)=(+ Ls2/3)=+ Ls2/3hw =how=E(Lh/lw)(2/3) =（3600Ls/ m）2/3 =0. 91 Ls2/3HT－h(huán)f=則 ev=106/103[ ( Ls2/3)] =化簡整理得 Vs= Ls2/3 在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，根據(jù)上式計算出相應(yīng)Vs值計算結(jié)果列于下表：Ls m3/sVs m
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