分離苯和甲苯系統(tǒng)的板式精餾塔設(shè)計書(編輯修改稿)
2024-08-28 18:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 平均摩爾質(zhì)量： 平均密度計算一、氣相密度的計算（由理想氣體狀態(tài)方程計算）精餾段：提餾段：二、液相密度的計算塔頂：，根據(jù)內(nèi)插法， 塔頂物料的質(zhì)量分率：， 根據(jù)計算： 求出塔頂物料的液相平均密度： 進料板：，根據(jù)內(nèi)插法，進料板物料的質(zhì)量分率：， 根據(jù)計算：求出進料板物料的液相平均密度：塔釜：，根據(jù)內(nèi)插法， 塔釜物料的質(zhì)量分率：， 根據(jù)計算： 求出塔釜物料的液相平均密度： 故精餾段平均液相密度：提餾段平均液相密度： 液相平均表面張力的計算由。根據(jù)內(nèi)插法算得，；，；。則塔頂物料的平均表面張力：進料板物料的平均表面張力：塔釜物料的平均表面張力：則精餾段平均表面張力：提餾段平均表面張力： 液相平均黏度的計算由。根據(jù)內(nèi)插法算得，；，；。則塔頂物料的平均黏度：進料板物料的平均黏度：塔釜物料的平均黏度：則精餾段液相平均黏度：提餾段液相平均黏度： 氣、液相負荷的計算精餾段：上升的氣體物料摩爾流量：上升的氣體物料的體積流量為：下降的液體物料摩爾流量：下降的液體物料體積流量：提餾段：上升的氣體物料摩爾流量：上升的氣體物料的體積流量為：下降的液體物料摩爾流量：下降的液體物料體積流量： 精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 板間距的選定和塔徑計算一、板間距的選定一般來說，取較大的板間距對提高操作彈性有利，安裝檢修方便，但會增加塔身的總高和塔的造價。因此，板間距應(yīng)適當選擇。這里選取板間距；取板上液層高度。故： 二、塔內(nèi)徑的確定(初步估算)精餾段：由上面計算得，查史密斯關(guān)聯(lián)圖，圖的橫坐標為：圖41 史密斯關(guān)聯(lián)圖查表得，由，可以得到：式中為精餾段液相平均表面張力，；為氣相負荷因子， 因此可得液泛氣速：，則操作氣速為：則計算得塔徑為：按標準塔徑圓整后為: 則塔的橫截面積為：實際塔速為：（在適宜范圍內(nèi)）提餾段：由上面計算得， 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，圖的橫坐標為：查表得，由，可以得到：式中為提餾段液相平均表面張力，；為氣相負荷因子。因此可得液泛氣速：，則操作氣速為：則計算得塔徑為：按標準塔徑圓整后為: 則塔的橫截面積為：實際塔速為：（在適宜范圍內(nèi)） 精餾塔有效段高度、總高度的計算塔總高度（不包括裙座）由下列式子決定。式中 ——塔高（不包括裙座），m；——塔頂空間，m；——塔板間距，m；——開有人孔的塔板間距，m；——進料段高度，m；——塔底空間，m；——實際塔板數(shù)；——人孔數(shù)目（不包括塔頂和塔底空間的人孔）1. 塔頂空間高度指從第一層塔板到塔頂封頭底邊的距離，其作用是提供安裝塔板和開人孔的需要，也使氣體中的液滴自由沉降，減少塔頂出口氣體中的液體夾帶，必要時還可以安裝破沫裝置。通常取，塔徑大時可適當增大。因為該設(shè)計中塔徑較小，所以取塔頂空間為。2. 人空數(shù)目根據(jù)物料清潔程度和踏板安裝方便而定。該體系中無需經(jīng)常清洗，可每隔8塊板設(shè)置一個人孔，則人孔數(shù)目（不包括塔頂和塔底空間的人孔）為。3. 人孔的塔板間距開有人孔的塔板間距應(yīng)大于等于，人孔直徑一般，則取。4. 進料段空間高度進料段空間高度，取決于進料口的結(jié)構(gòu)型式和物料狀態(tài)，一般要比大，有時要大一倍。這里取5. 塔底空間高度塔底空間高度具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有10～15分鐘的儲量，以保證塔底料液不致排完。取10分鐘儲量計算，則塔釜儲液的高度為。取塔底頁面至最下一層塔板之間的距離為，則塔底空間。綜上，可得塔總高度（不包括裙座） 塔盤結(jié)構(gòu)一、塔板形式塔最常用的浮閥型式為F1（國外稱V1）和V4型。F1型浮閥又分為輕閥與重閥兩種。閥的質(zhì)量直接影響塔內(nèi)氣體的壓強降，輕閥壓強降小但操作穩(wěn)定性差，低氣速時易漏液。一般情況下都采用重閥，只在處理量大并且要求壓強降很低的系統(tǒng)（如減壓塔）中采用輕閥。V4型浮閥適用于減壓系統(tǒng)。T型浮閥性能與F1型浮閥相近，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適于處理含顆粒或易聚合的物料。F1型重閥采用厚度為2mm的薄板沖壓制成，重約33g。因此在這里選擇F1型重閥。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖42 F1型（V1）浮閥二、塔板布置和液流程數(shù)塔板有整塊式和分塊式兩種。直徑在800mm以內(nèi)的小塔通常采用整塊式塔板；直徑在900mm以上通常都采用分塊式塔板，以便通過人孔裝卸塔板；直徑在800mm～900mm之間時，可根據(jù)制造與安裝具體情況，任意選用一種結(jié)構(gòu)。因此選擇整塊式踏板，整塊式塔板又分成若干塔節(jié)，塔節(jié)之間用法蘭連接。塔節(jié)長度與塔徑有關(guān)，由于塔徑為500mm，只能伸入手臂安裝，則塔節(jié)長度選擇1000mm。因為塔徑為，液體流量小于，塔徑在以下時多采用單流型，因此液流程數(shù)選擇單液流型。圖43 單液流型 溢流裝置一、確定降液管結(jié)構(gòu)塔徑為500mm，采用整塊式的踏板，塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)化如下表。表41 小直徑塔板（整塊式）500475（1）堰長的選定 查表，堰長（2）降液管的寬度 查表， （3）降液管的截面積 查表，（4）（5）降液管與下層塔板的距離，一般取為（），取為（6）溢流堰高度，常壓時，一般取，本設(shè)計取為二、降液管的校核精餾段：堰上清液層高度（，滿足要求）而溢流強度為（，滿足要求）液體在降液管內(nèi)的停留時間為（，符合要求）提餾段：堰上清液層高度（，滿足要求）而溢流強度為（，滿足要求）液體在降液管內(nèi)的停留時間為（，符合要求）三、受液盤及進口堰的設(shè)置對于較小塔徑以及處理易聚合物系時，要求塔板上沒有死角存在，此時采用平型受液盤為宜。因為，入口堰高度可取，則取。四、安定區(qū)和邊緣區(qū)在板上的傳質(zhì)區(qū)域與堰之間需要有一個不開孔的區(qū)域，稱為安定區(qū)。入口堰與傳質(zhì)區(qū)之間設(shè)入口安定區(qū)，可使降液管底部流出的清液能均勻地分布在整個塔板上，避免入口處因液壓頭引起的液體泄漏。安定區(qū)寬度是指堰與它最近一排孔的中心線之間的距離。對于浮閥塔的整塊式塔板取。安定區(qū)寬度取。塔板靠近塔壁部分需留出一圈邊緣區(qū)域，供支持塔板邊梁之用。對于浮閥塔的整塊式塔板取。則邊緣區(qū)寬度。 浮閥塔的閥孔數(shù)及其排列一、閥孔
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