分離乙醇正丙醇二元物系浮閥式餾塔的設(shè)計(jì)化工原理課程論文(編輯修改稿)
2025-07-23 08:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 x5y5x6y6x7y7x8y8x9y9x10y10x11y11x12y12x13y13x14y14x15y15x16y16x17y17x18y18x19y19x20y20x21y21x22y22x23y23x24y24X25y25采用逐板計(jì)算法求得理論板層數(shù)NT=25（包括再沸器）,加料板為第9塊理論板，其中精餾段有8塊，提留段有17塊。（1）精餾段 已知所以（2）提餾段 已知 所以全塔所需實(shí)際塔板數(shù)：全塔效率：加料板位置在第19塊。 塔徑的初步計(jì)算（1）精餾段由u=(安全系數(shù))* ,安全系數(shù)=， 橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距：Ht= , hL= .則Ht hL=查圖可知C20= , 圓整： ，橫截面積： 空塔氣速： （2）提餾段橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距：Ht= , hL= .則Ht hL=查圖可知C20= , 圓整： ，橫截面積： 空塔氣速： 溢流裝置 取溢流堰高度 選擇平直堰堰上層高度（1）精餾段 （2）提餾段 由 查得， 則，驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間 精餾段： 提留段：停留時(shí)間5s，故降液管可使用 降液管底隙高度（1）精餾段 取降液管底隙的流速= 則，?。?）提餾段取′=，取故降液管設(shè)計(jì)合理 塔板分布、浮閥數(shù)目與排列 本設(shè)計(jì)塔徑D= 采用分塊式塔板，共4塊 浮閥數(shù)目與排列 (1)精餾段取閥孔動(dòng)能因子F0=12. 則孔速每層塔板上浮閥數(shù)目為取邊緣區(qū)寬度 破沫區(qū)寬度計(jì)算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即其中 所以浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距t=75mm則排間距：按t=75mm ,以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)154個(gè)按N=154 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因子 閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在9—13范圍內(nèi)塔板開(kāi)孔率=(2)提餾段取閥孔動(dòng)能因子F0=12. 則孔速每層塔板上浮閥數(shù)目為按t=75mm , 估算排間距取t=75mm , 以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)154按N=154 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因子 閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在9—13范圍內(nèi)塔板開(kāi)孔率=第三章 塔板的流體力學(xué)計(jì)算氣體通過(guò)塔板時(shí)，需克服塔板本身的干板阻力、板上充氣液層的阻力及液體表面張力造成的阻力，這些阻力即形成了塔板的壓降。氣體通過(guò)塔板的壓降△Pp可由 和計(jì)算式中 hc——與氣體通過(guò)塔板的干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱； hl——與氣體通過(guò)板上液層的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱； hσ——與克服液體表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱。 1. 精餾段(1)干板阻力 因u01u0c1 故(2) 板上充氣液層阻力取 則(3)液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，可忽略不計(jì)。因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹?（1）干板阻力 因u02u0c2 故（2）板上充氣液層阻力取 則（3）液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，可忽略不計(jì)。因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹? 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液高度(1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?(2)液體通過(guò)液體降液管的壓頭損失 (3)板上液層高度 則取，已選定 則可見(jiàn)所以符合防止淹塔的要求。 (1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?(2)液體通過(guò)液體降液管的壓頭損失 ⑶板上液層高度 則取，已選定 則可見(jiàn)所以符合防止淹塔的要求。 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度：板上液流面積：取物性系數(shù)，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖泛點(diǎn)率=對(duì)于小塔，為了避免過(guò)量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò)80%，由以上計(jì)算可知，霧沫夾帶能夠滿足的要求。 取物性系數(shù)，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖泛點(diǎn)率=由計(jì)算可知，符合要求。 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線，按泛點(diǎn)率80%計(jì)算：⑴精餾段 整理得： 即 由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值算出⑵提餾段 =整理得： 即在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值算出 精餾段Ls (m3/s)Vs (m3/s)提餾段L′s (m3/s)V′s (m3/s) 由此確定液泛線，忽略式中 而⑴精餾段 整理得：⑵提餾段 整理得：在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè)值，算出相應(yīng)得值： 精餾段Ls1 (m3/s)Vs1 (m3/s)提餾段Ls2 (m3/s)Vs2 (m3/s)液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于3~5s 液體降液管內(nèi)停留時(shí)間 以作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則對(duì)于F1型重閥，依作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則(1) 精餾段 (2)提餾段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(wú)關(guān)的豎直線。 取E= 則由以上1~5作出塔板負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷性能圖可看出：（1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)p（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置；（2）塔板的氣相負(fù)荷上限完全由物沫夾帶控制，操作下限由露液控制。（3）按固定氣液比，由圖可查出塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限。所以：精餾段操作彈性= 提餾段操作彈性= 浮閥塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算數(shù)據(jù)備注精餾段提餾段塔徑Dm板間距m塔板類(lèi)型單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速u(mài)m/s
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