分離苯和甲苯混合液的常壓篩板精餾塔設計書(編輯修改稿)
2024-08-28 18:50 本頁面
【文章內容簡介】 2六、精餾塔的塔體工藝尺寸計算1．塔徑的計算：①精餾段塔徑的計算：精餾段的氣液相體積流率為： VS=(VMV1)/(PV1)=(*)/= m3/sLS=(LML1)/(PL1)=(*)/= m3/s最大空塔氣速：Vmax= ，式中C（負荷因子，m/s）由式C=C20（σL/20）,(其中C20有史密斯關聯(lián)圖查的)計算得出，圖的橫坐標為：（Lh/Vh）*（PL1/PV1）=()*()=取塔板間距HT=，板上液層高度hL=，則：HThL==查圖得:C20= C=C20(σL/20)=*（）= vmax=*=，則空塔氣速v= vmax=*=塔徑D===按標準塔徑圓整后為：D=塔截面積為：AT=（π/4）=（π/4）=實際空塔氣速為：v=②提餾段塔徑的計算:提餾段的氣液體積流率為：Vs，=（V，MV2）/（pv2）=（*）/=Ls，=（L，ML2）/（pL2）=（*）/= m3/s同樣查史密斯關聯(lián)圖，其橫坐標為：（Lh’/Vh’）*（PL2/Pv2）=（）*（）=取塔板間距HT=，板上液層高度hL=，則：HThT==查圖得：C20= C=C20（σL/20）=*（）= Vmax’=*=，則空塔氣速為：V’= Vmax’=*=塔徑D===按標準塔徑圓整后為:D=塔截面積為：AT=（π/4）D2=（π/4）*=實際空塔氣速為：v’=2． 精餾塔有效高度計算：精餾段有效高度為：Z精=（N精1）HT=（51）*=2m提餾段有效高度為：Z提=（N提1）HT=（121）*=七、塔板主要工藝尺寸的計算1． 溢流裝置的設計，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。① 溢流堰（出口堰）① 堰長lW 取lW==*=② 溢流堰高度hW由hW=hLhow，選用平直堰，堰上液層高度：how=（）E（Lh/lw）（2/3）精餾段：近似取E=1，則：how=（）*{（*3600）/}（2/3）=取板上清液高度hL=70mm故hw==提餾段：近似取E=1則：h’ow=（）*{（*3600）/}（2/3）=取板上清液高度為hL=70mm 故：h’w==⑵降液管① 弓形降液管寬度Wd和截面積Af由lw/D= 查圖得Af/AT= Wd/D=故：Af==*=Wd=*=精餾段：用下式驗算降液管中停留時間，即：θ=（3600AfHT）/（Lh）=（3600**）/（*3600）=＞5s提餾段：其停留時間為：θ=（3600AfHT）/（Lh’）=（3600**）/（*3600）=＞5s故降液管設計合理。② 降液管底隙高度ho精餾段：取降液管底隙的流速Vo’=ho=Lh/（3600*lwVo’）=（*3600）/（3600*）=hwho==＞提餾段：取將液管底隙的流速Vo’=ho’=Lh’/（3600lwVo’）=（*3600）/（3600*）=hw’ho’==＞⑶受液盤：選用凹形受液盤，深度hw’=50mm2．塔板設計⑴塔板布置① 塔板的分塊：因D≥800mm，所以塔板采用分塊式，以便通過人孔裝拆塔板，查表得塔板分為5塊② 邊緣區(qū)寬度的設定：取Ws=200mm Ws’=70mm Wc=50mm③ 看空區(qū)面積計算：Aa=2{x +【（πr2）/180】}x=D/2（WdWs）=（+）=r=D/2Wc=108/=故Aa=2*{+【（π*）/180）】arcsin}=⑵篩孔計算及排列：本設計要求處理的物系無腐蝕性，可選用4mm碳鋼板，取篩孔直徑do=6mm。篩孔按正三角排列，取孔中心距：t=3do=3*6=18mm篩孔數目：n=（）/t2=（*）/=6224個開孔率為：Ψ=（do/t）2=*（）2=%精餾段氣體通過篩孔的氣速為：Vo=Vs/Aa=（*%）=提餾段氣體通過篩孔的氣速為：Vo’=（*%）=八、篩板的流體力學驗算1．塔板壓降⑴干板阻力的計算① 精餾段干板阻力hc=（Vo/Co）2（Pv/PL）{1（Ao/Aa）2} 式中：Vo——氣體通過篩孔的速度m/s Co——孔流速度由于篩板的開孔率ψ=%＜15%，故上式可化簡為：hc=(Uo/Co)2(PV1/PL1)由do/Б=6/4==故hc=（）2（）=② 提餾段：hc=*（）2（）=⑵氣體通過液層阻力的計算：① 精餾段氣體通過液層的阻力hl由下式計算：hl=βhL其中β為充氣系數，反應板上液層的充氣程度，其值可查圖得到，圖中Fo為氣相動能因子，其定義式為：Fo=Ua(v1)（1/2）Ua=Vs/（ATAf）=（）=所以Fo=*=（）查圖可知β= 故hl=βhL=*=② 提餾段氣相動能因子Fo：Ua’=Vs’/（ATAf）=（）=Fo=Ua’== （）查圖β=，故hl=βhL=*=⑶液體表面張力的阻力① 精餾段液體表面張力所產生的阻力hσhσ=（4σlim）/（PL1gdo）=（4**103）/（**）=③ 提餾段液體表面張力產生的阻力hσ’：hσ’=（4σlim）/（PL2gdo）=（4**103）/（**）=⑷氣體通過每層塔板的液柱高度： 精餾段：hp=hc+hl+hσ=++= 提餾段：hp’=hc39。+hl39。+ hσ’=++=液柱⑸塔板壓降：精餾段：△Pp=hpPL1g=**=提餾段：△Pp’=hp’PL2g=00
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