化工原理課程設(shè)計(編輯修改稿)
2024-09-01 03:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 /8000=進(jìn)料組成 （摩爾分?jǐn)?shù)，下同）塔頂產(chǎn)品組成 殘釜液組成 原料液的平均摩爾質(zhì)量 MF=46+18=原料液流量 F=1000/= kmol/h得塔頂易揮發(fā)組分的摩爾回收率=塔釜難揮發(fā)組分的摩爾回收率= 操作線的計算216。 精餾段方程216。 提餾段方程 精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù) Aspen plus簡捷計算法計算結(jié)果如下圖所示圖 3 1可知，精餾塔實際理論塔板數(shù)為NT=35。塔板總效率由于存在中間進(jìn)料，所以需要對氣液負(fù)荷較大的塔板進(jìn)行設(shè)計，通過保證要求最高的塔板的分離效率，從而保證每塊塔板都都能滿足分離要求。 AspenPlus嚴(yán)格計算法采用嚴(yán)格算法計算，并將結(jié)果導(dǎo)入到excel中（只顯示兩位小數(shù)），各塔板數(shù)據(jù)結(jié)果如下：圖 3 2由圖可以看出，在第1塊和第33塊塔板的氣液相負(fù)荷較大，所以采集第1和第33塊塔板的數(shù)據(jù)如下表精餾塔物性數(shù)據(jù)表 3 1塔板數(shù)氣體流量Vs（m3/h）液體流量Ls（m3/h）氣體密度ρv（kg/m3）液體密度ρL（kg/m3）液相表面張力σ（mN/m）第1塊塔板第33塊塔板 塔徑計算塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗關(guān)系選取:表 3 2塔板間距的選擇塔徑DT/m板間距HT/mm200300250350300450350600400600初選板間距HT=，板上液層高度hL，~（~）；對減壓塔，~。取板上液層高度hL=，故：HThL=，氣液兩相流動參數(shù)為：圖 3 3由史密斯關(guān)聯(lián)圖可查得：C20=修正C為：：：，則：：；按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，則塔截面積 ：則實際空塔氣速為。符合板間距與塔徑經(jīng)驗關(guān)系，所選板間距合理。 溢流裝置計算溢流類型與液體負(fù)荷及塔徑的經(jīng)驗關(guān)系如下Error! Reference source not ：表 3 3塔徑（mm）流體流量（m3/h）單溢流雙溢流U形流100045714007092000909016011300011011025011400011011025011應(yīng)用場合一般場合用于高液氣比或大型塔板用于小塔及液體流量小本次設(shè)計塔徑D=，且液體流量較小。故選擇單溢流。216。 溢流堰長lw根據(jù)單溢流取lw為（）D，則：216。 出口堰h(yuǎn)w堰高則由板上液層高度及堰上液層高度而定。堰上液層高度太小會造成液體在堰上分布不均勻，影響傳質(zhì)效果，設(shè)計時應(yīng)使堰上液層高度how大于6mm，若小于此值需采用齒形堰。但how也不宜過大，否則會增大塔板壓降及霧沫夾帶量。一般設(shè)計時，how不超過6070mm，超過此時時可改用雙溢流形式。采用平直堰，則堰上液層高度計算公式如下：，式中Lh—塔內(nèi)液體流量，m179。/h；E—液流收縮系數(shù)，可用博爾斯對泡罩塔提出的液流收縮系數(shù)計算圖求取， 圖 3 4，由查圖可得E=，因此，可得：。216。 弓形降液管寬度Wd和面積Af查《化工原理下冊》圖弓形降液管和截面積關(guān)系可得：，圖 3 5降液管寬度及截面積則：。降液管的截面積應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)有足夠的停留時間，使溢流液體中夾帶的氣泡能來得及分離。為此液體在降液管內(nèi)的停留時間不應(yīng)小于35s，對于高壓下操作的塔及易起泡的系統(tǒng)，停留時間應(yīng)更長些。因此，在求得降液管面積之后，應(yīng)按下式驗算降液管內(nèi)液體的停留時間q，故降液管尺寸合適。216。 降液管底隙高度ho，則：216。 受液盤采用凹形受液盤，不設(shè)進(jìn)堰口，深度為60mm。 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列因D179。800mm，故塔板采用分塊式。塔板分為4塊。邊緣區(qū)寬度：；安定區(qū)寬度：；鼓泡區(qū)面積：；；取閥動能因子F0=10，則閥孔氣速為：；每層塔板上的閥孔數(shù)：；按N=90重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)：開孔總面積：；取閥孔中心距為t=75mm，則相鄰兩排閥孔中心線的距離為：；塔板開孔率：。 塔板流體力學(xué)校驗塔板的流體力學(xué)計算，目的在于驗算預(yù)選的塔板參數(shù)是否能維持塔的正常操作， 以便決定對有關(guān)塔板參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，最后還要作出塔板負(fù)荷性能圖。 氣相通過浮閥塔板的壓強(qiáng)降計算塔板壓強(qiáng)降公式：；1) 干板助力：；因，故按下式計算干板阻力，則：液柱；2) 板上充氣液層阻力：本設(shè)備分離乙醇和水混合物，即液相為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)，則；3) 液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，忽略不計。因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨葹閯t單板壓降。 液泛為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度：，其中。1) 與氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋海?) 液體通過降液管的壓頭損失：因不設(shè)進(jìn)口堰，故按下式計算，則：；3) 板上液層高度：已知hL=，則：；取，已知，則：綜合上述可見：，符合防止液泛的要求。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1