【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （3?18） 氣相密度： （3?19） 液相密度: tF=139℃，ρ乙苯=,ρ二乙苯=（3?20） 所以ρLF= 液相黏度：tF=139℃，μ乙苯=?s,μ二乙苯=?s，μ二苯基甲烷=?s， μ二苯基乙烷=?sμLF=μ乙苯x乙苯+μ二乙苯X二乙苯+μ二苯基甲烷X二苯基甲烷+μ二苯基乙烷X二苯基乙烷 =+++=?s （3?21） 進(jìn)料質(zhì)量流量： （3?22） 進(jìn)料數(shù)據(jù)結(jié)果符號(hào)流量F質(zhì)量流量kg?h1摩爾流量kmol?h1數(shù)值 精餾段的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量： （3?23） 液相平均相對(duì)分子質(zhì)量： （3?24） 液相密度： （3?25） 氣相密度： （3?26） 液相黏度： （3?27） 氣相流量： V=（R+1）D=（+1）=（3?28） V39。==（3?29） 液相流量： L=RD==（3?30）L39。==（3?31） 提餾段的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量： （3?32） 液相平均相對(duì)分子質(zhì)量： （3?33） 液相密度： （3?34） 氣相密度： （3?35） 液相黏度： （3?36） 氣相流量： V=V(q1)F=V=（3?37） V39。==（3?38） 液相流量： L=L+qF=L+F=+=（3?39） L39。==（3?40） 精餾段、。 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果精餾段提餾段氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量液相平均相對(duì)分子質(zhì)量氣相密度ρV/kg/m3液相密度ρL/kg/m3氣相摩爾流量kmol/h氣相質(zhì)量流量kg/h液相黏度mPa?S液相摩爾質(zhì)量kmol/h液相質(zhì)量流量kg/h 填料的選擇 填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。目前，填料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個(gè)方面進(jìn)行[6]。本設(shè)計(jì)選用規(guī)整填料，金屬板波紋250Y型填料。規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)安裝均勻圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣、液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時(shí)還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達(dá)到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。與散裝填料相比，規(guī)整填料結(jié)構(gòu)均勻、規(guī)則、有對(duì)稱性，當(dāng)與散裝填料有相同的比表面積時(shí)，填料空隙率更大，具有更大的通量，單位分離能力大。250Y型波紋填料是最早研制并應(yīng)用于工廠中的板波填料，它具有以下特點(diǎn)： 比表面積與通用板式塔相比，可提高近1倍，填料壓降較低，通量和傳質(zhì)效率均有較大幅度的提高。 與各種板式塔相比，不僅傳質(zhì)面積大幅度提高，而且全塔壓降及效率有很大改善。 工業(yè)生產(chǎn)中氣液質(zhì)均可能帶入“第三相”物質(zhì)，導(dǎo)致散裝填料及某些板式塔無(wú)法維持操作。鑒于250Y型填料整齊的幾何機(jī)構(gòu)，顯示出良好的抗堵性能，因而能在某些散裝填料塔不適宜的場(chǎng)合使用，擴(kuò)大了填料塔的應(yīng)用范圍。鑒于以上250Y型的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用Mellapok250Y型填料[7]。 塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算 精餾段塔徑計(jì)算 由貝恩霍根關(guān)聯(lián)式： （3?41） 式中——干填料因子； ——液體黏度，mPa?S； A——； L、G——液體、氣體質(zhì)量流速，kg/s； ρL、ρV——液體、氣體密度，kg/m3； g——重力加速度，m/s2。精餾段：ρL=，ρG=，μL=?s，L=， G=，A= 代入式中求解得：uf= 空氣塔速： （3?42） ℃ （3?43） 體積流量： （3?44） （3?45） 圓整后，D=600mm，空塔氣速uf= 提餾段塔徑計(jì)算 由貝恩霍根關(guān)聯(lián)式： （3?46） 式中——干填料因子； ——液體黏度，mPa?S； A——； L、G——液體、氣體質(zhì)量流速，kg/s；ρL、ρV——液體、氣體密度，kg/m3 g——重力加速度，m/s提餾段：ρG=，ρＬ=，L=，G=代入式中求解得：uf1= 空氣塔速： （3?47） ℃ （3?48） 體積流量： （3?49） （3?50） 圓整后，D=600mm，空塔氣速uf= 選取整塔塔徑精餾段和提餾段塔徑圓整后D=600mm,為精餾塔塔徑。 填料層高度的計(jì)算 精餾段填料層高度計(jì)算uV=，ρV=，所以： （3?51） 查《塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè)》[8]得： 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》[9]對(duì)于規(guī)整填料：HETP=h/(15~20)，250Y板波紋填料h=，取系數(shù)為15，得HETP= 精餾段填料層高度： （3?52） 精餾段總壓降： （3?53） 提餾段填料層高度計(jì)算uG=，ρV=，所以： （3?54） 查《塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè)》[8]得： 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》[9]對(duì)于規(guī)整填料：HETP=h/(15~20)，250Y板波紋填料h=，取系數(shù)為15，得HETP= 精餾段填料層高度： （3?55） 精餾段總壓降： （3?56） 全塔填料層壓降 （3?57） 全塔填料層高度 （3?58） 填料層高度和壓降計(jì)算匯總參數(shù)精餾段提餾段全塔氣動(dòng)因子/(m/s)(kg/m2) —壓降102102102總壓降/Pa102102102填料層高度/m第四章 附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算 冷凝器查《化工原理課程設(shè)計(jì)》[9]有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為500~1500kcal/(m2?h ?℃) 取K=550kcal/(m2?h?℃)=(m2?h?℃) 出料液溫度：137℃（飽和氣）→137℃（飽和液） 冷卻水溫度：20℃→50℃ 逆流操作：Δt1=87℃，Δt2=117℃ ℃ （4?1） 傳熱面積： （4?2） 設(shè)備型號(hào)：規(guī)格型號(hào)傳熱面積㎡管程流通面積㎡管數(shù)（根）整臺(tái)凈重kg管束凈重kg圖號(hào)AESX(Y)(b)681212516RZDL4004 再沸器 選用220℃飽和水蒸氣加熱，取傳K=550kcal/(m2?h?℃)=(m2?h?℃) 料液溫度：220℃→190℃ 熱流體溫度：180℃（飽和氣）→180℃（飽和液） 逆流操作：Δt1=40℃，Δt2=10℃ ℃