苯氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-26 17:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 則有：（~，本結(jié)果滿足要求） （1）邊緣區(qū)寬度與安定區(qū)寬度邊緣區(qū)寬度：一般為50~75mm，D 2m時(shí)，可達(dá)100mm。安定區(qū)寬度：規(guī)定m時(shí)mm；m時(shí)mm；本設(shè)計(jì)取mm，mm。 （2）開孔區(qū)面積式中：取篩孔的孔徑，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度，且取。故孔心距。每層塔板的開孔數(shù)（孔）每層塔板的開孔率（應(yīng)在5~15%，故滿足要求）每層塔板的開孔面積氣體通過(guò)篩孔的孔速（三）篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 (1)由查圖510得= (2)氣體通過(guò)液層的阻力由下式計(jì)算 m/s 查表511，得β=. （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)算氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度為氣體通過(guò)每層塔板的壓降為（滿足工藝要求）對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本案例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。式中：==在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍中。漏液點(diǎn)的氣速篩板的穩(wěn)定性系數(shù)（不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液漏）為防止降液管發(fā)生液泛，應(yīng)使降液管中的清液層高度苯—氯苯物系屬于一般物系，取φ=而板上不設(shè)進(jìn)口堰，則成立，故不會(huì)產(chǎn)生液泛。七．塔板負(fù)荷性能圖（1）以氣為限，求關(guān)系如下 （71）式中：將已知數(shù)據(jù)代入式（71） （72）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（72）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表：表71依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出霧沫夾帶線（1）（2） （73） （74）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（74）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表：表72依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出液泛線（2）（3）以 （75）（氣相負(fù)荷下限線）（4）漏液點(diǎn)氣速 整理得： （76）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（76）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表： 表73依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出漏液線（4）（5）取平堰堰上液層高度m。 （77）圖71精餾段篩板負(fù)荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。由上圖查得 Vs,max= Vs,min=故操作彈性為：= 八．附屬設(shè)備的的計(jì)算及選型 (一）塔體總高度 板式塔的塔高如圖81所示，塔體總高度（不包括裙座）由下式?jīng)Q定： (81)式中 HD——塔頂空間，m； HB——塔底空間，m； HT——塔板間距，m； HT’——開有人孔的塔板間距，m； HF——進(jìn)料段高度，m； Np——實(shí)際塔板數(shù)； S——人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間的人孔）。（二）塔頂空間HD 塔頂空間（見圖81）指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂空間的距離。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，通常取HD為（ ～）HT。若圖81 塔高示意圖需要安裝除沫器時(shí)，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂空間。（三）人孔數(shù)目 人孔數(shù)目根據(jù)塔板安裝方便和物料的清洗程度而定。對(duì)于處理不需要經(jīng)常清洗的物料，可隔8～10塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔；對(duì)于易結(jié)垢、結(jié)焦的物系需經(jīng)常清洗，則每隔4～6塊塔板開一個(gè)人孔。人孔直徑通常為450mm（本設(shè)計(jì)取600mm）。圖81 板式塔總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（四）塔底空間HB塔底空間指塔內(nèi)最下層塔板到塔底間距。其值視具體情況而定：當(dāng)進(jìn)料有15分鐘緩沖時(shí)間的容量時(shí)，塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間可取3～5分鐘，否則需有10～15分鐘的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不致流空。塔底產(chǎn)品量大時(shí)，塔底容量可取小些，停留時(shí)間可取3～5分鐘；對(duì)易結(jié)焦的物料，停留時(shí)間應(yīng)短些，一般取1～。 精餾裝置的主要附屬設(shè)備包括蒸氣冷凝器、產(chǎn)品冷凝器、塔底再沸器、原料預(yù)熱器、直接蒸汽鼓管、物料輸送管及泵等。前四種設(shè)備本質(zhì)上屬換熱器，并多采用列管式換熱器，管線和泵屬輸送裝置。下面簡(jiǎn)要介紹。（五）冷凝器 按冷凝器與塔的位置，可分為：整體式、自流式和強(qiáng)制循環(huán)式。 如圖82(a)和(b)所示。將冷凝器與精餾塔作成一體。這種布局的優(yōu)點(diǎn)是上升蒸汽壓降較小，蒸汽分布均勻，缺點(diǎn)是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維修，當(dāng)需用閥門、流量計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)時(shí)，需較大位差，須增大塔頂板與冷凝器間距離，導(dǎo)致塔體過(guò)高。該型式常用于減壓精餾或傳熱面較小場(chǎng)合。 圖82 冷凝器的型式如圖82（c）所示。將冷凝器裝在塔頂附近的臺(tái)架上，靠改變臺(tái)架的高度來(lái)獲得回流和采出所需的位差。 如圖82（d）、（e）所示。當(dāng)冷凝器換熱面過(guò)大時(shí)，裝在塔頂附近對(duì)造價(jià)和維修都是不利的，故將冷凝器裝在離塔頂較遠(yuǎn)的低處，用泵向塔提供回流液。 需指出的是，在一般情況下，冷凝器采用臥式，因?yàn)榕P式的冷凝液膜較薄，故對(duì)流傳熱系數(shù)較大，且臥式便于安裝和維修。 管殼式換熱器的設(shè)計(jì)與選型的核心是計(jì)算換熱器的傳熱面積，進(jìn)而確定換熱器的其它尺寸或選擇換熱器的型號(hào)。（壓強(qiáng)降）的計(jì)算（1）管程流動(dòng)阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。對(duì)于多程換熱器，其阻力ΣΔpi等于各程直管阻力、回彎阻力及進(jìn)、出口阻力之和。一般情況下進(jìn)、出口阻力可忽略不計(jì)，故管程總阻力的計(jì)算式為 (82)式中：ΔPΔP2——
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