【導讀】未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。

　　

【正文】 屬一般物系，取 ?? ，則 ? ? 0 . 5 ( 0 . 4 0 0 . 0 5 3 5 ) 0 . 2 2 7TWH h m? ? ? ? ? 而 d p L dH h h h? ? ? 板上不設進口堰， dh 可由下式計算，即 muh d 0 0 1 )(1 5 )39。(1 5 220 ???? 液柱 26 mH d 1 2 4 0 1 6 3 ???? 液柱 ? ?d T WH H h??? 故在本設計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負荷性能圖 漏液線 由 0 , m i n 0 ( ) /L L VC h h?? ? ?? ? ? 0,min? = ,min0SVA L W OWh h h?? OWh = 2/ ()1000 hwLE l 得 2 / 3, m i n 0 0 2 . 8 4{ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [ ( ) ] } /1000 hs w L VwLV C A h E hl ? ??? ? ? ? = ???? 7 7 0 7 }])(11000 [{ 3/2 ????? SL 整理得 6 3/2m in, ?? ss LV 在操作數(shù)據(jù)內(nèi)，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結(jié)果見表 4 表 34 SL ， 3/ms SV ， 3/ms 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線（ 1） 液沫夾帶線 以 ve = 液 /kg 氣為限，求 ssVL? 關系如下 由 6 3 .25 .7 1 0 ()av L T fe Hh?????? 27 ssfT Sa VVAA Vu ????? 2 .5 2 .5 ( )f L w owh h h h? ? ? wh = owh = 3/23/2 83 00110 ss LL ????????? 故 1 3 4 7 )8 3 5 3 ( 3/23/2 ???? ssf LLh 3/23/2 ssfT LLhH ?????? 5 3/236 ????????????? ??ssV LVe 整理得 SV = 3/ sL? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個值，依上式計算出值，計算結(jié)果見表 5 表 35 SL ， 3/ms SV ， 3/ms 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線（ 2） 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液體負荷標準。由 式得 3/2 ??????????WsOW l LEh 取 E=1，則 smLs /0 00 4 60 1 00 00 3m i n, ???????? ?? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線（ 3） 液相負荷上限線 以 ? =4s 作為液體在降液管中停留時間的下限，由 4fTsAHL? ??得 28 smHAL Tfs /0 0 6 5 6 5 3m a x, ???? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線（ 4） 液泛線 令 ()d T wH H h??? 由 11。 。 。d p L d p c L L w o wH h h h h h h h h h h h h? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 聯(lián)立得 ( 1 ) ( 1 )T w o w c dH h h h h h ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 忽略 h? ，將 owh 與 SL ， dh 與 SL ， ch 與 SV 的關系式代入上式，并整理得 2 2 2 / 339。 39。 39。 39。S S SV b c L d L? ? ? ? 式中 39。 ( )() VLAc ?? ?? 39。 ( 1)Twb H h? ? ?? ? ? ? 2039。 / ( )wc l h? 3 2 / 3360039。 2 . 8 4 1 0 (1 ) ( )wdE l??? ? ? 將有關的數(shù)據(jù)代入，得 0 1 7 30..8 0 90 4 )7 7 7 0 ( 0 5 39。 2 ???????????a )(39。 ???????b 4 3 9)0 1 1 ( 1 5 39。 2 ???c )(39。3/23 ????????????? ?d 故 3/22s2 3 4 4 3 91 4 1 7 ss LV ??? 29 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結(jié)果列于表 6 表 36 SL ， 3/ms SV ， 3/ms 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線（ 5） 根據(jù)以上各線 方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖所示 圖 31 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線，由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為液漏控制，由圖 31 查得 , ?SV , ?SV 故操作彈性為 in,m a x, ??SSVV 30 篩板塔設計計算結(jié)果 所設計篩板塔的主要結(jié)果匯總于表 37 表 37 序號 項目 數(shù)值 1 平均溫度mt ，℃ 2 平均壓力mP ， kPa 3 氣相流量sV ， ? ?3/ms 4 液相流量sL ， ? ?3/ms 5 實際塔板數(shù) 20 6 有效段高度 ,Zm 8 7 塔徑， m 8 板間距， m 9 溢流形式 單溢流 10 降液管形式 弓形 11 堰長， m 12 堰高， m 13 板上液層高度， m 14 堰上液層高度， m 15 降液管管底隙高度， m 15 安定區(qū)寬度， m 17 邊緣區(qū)寬度， m 18 開孔區(qū)面積， m 2 19 篩孔直徑， m 20 篩孔數(shù)目 4152 21 孔中心距， m 22 開孔率， % 23 空塔氣速， /ms 31 24 篩孔氣速， /ms 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 每層塔板壓降， Pa 27 負荷上限 液泛控制 28 負荷下限 液漏控制 29 液沫夾帶 ,V kge kg??????液 氣 30 氣相負荷上限， 3/ms 31 氣相負荷下限， 3/ms 32 操作彈性 精餾塔接管尺寸計算 塔頂蒸氣出口管的直徑 Vd 操作壓力為常壓時，蒸氣導管中常用流速為 12到 20 m/s， 蒸氣管的直徑為 VsV uVd ?4? ，其中 Vd 塔頂蒸氣導管內(nèi)徑 m sV 塔頂蒸氣量 m3/s， 取 smuV /15? ， 則 mdV ???? 查附表 A3 取 8mm325?? 回流管的直徑 Rd 塔頂冷凝器械安裝在塔頂平臺時，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 Ru 可取~ m/s。取 smuR /? ，則 0 5 0 0 0 7 ?????RsR uLd ? 查附表 A3 取 ??? 32 進料管的直徑 Fd 采用高位槽送料入塔，料液速度可取 smu F /~? ，取 料液速度smuF /? ，則 smL s /0 0 1 3 5 5243 0 03 6 0 0 3739。 ???? ?? muLdFsF 0 0 1 3 39。 ????? ? 查附表 A3 取 4mm76?? 塔底出料管的直徑 Wd 一般可取塔底出料管的料液流速 wu 為 到 m/s，循環(huán)式再沸器取 到 m/s， 取塔底出料管的料液流速 wu 為 m/s muLdwSw 0 0 1 3 39。 ????? ? 查查附表 A3取 4mm76?? 33 結(jié) 論 通過本次的精餾工藝設計，年產(chǎn)量 3萬噸的廢甲醇溶媒得到了較好的分離，能夠滿足塔頂甲醇溶媒中含水量≦ 5﹪﹙質(zhì)量分數(shù)﹚，塔底廢水中甲醇含量≦ 3﹪﹙質(zhì)量分數(shù)﹚的精餾要求。本設計的平均操作溫度為 ℃，平均操作壓力為 ,接近于常壓操作，而塔底加熱蒸氣壓力為 。在 對精餾塔進行了物料橫算、熱量衡算、塔體工藝尺寸計算、填料層壓降計算、液體分布器簡要設計、精餾塔接管尺寸計算以及液體分布器簡要設計以后得到了如下結(jié)果：原料液進料量為 ／ h，其組成為含甲醇 46﹪ ,水 54﹪﹙質(zhì)量分數(shù)﹚；塔頂出料量為 ／ h,得到含水量≦ 5％﹙質(zhì)量分數(shù)﹚的甲醇溶媒；塔底出料量為 ／ h,在塔底的廢水中甲醇含量≦ 3％﹙質(zhì)量分數(shù)﹚；精餾塔的理論板層數(shù)為 20 層，有效段高度為 8m，塔徑為 ,板間距為 ；氣相流量為 ／ s,液相流量 為 ／ s；溢流形式為單溢流，降液管形式為弓形；堰長為 ,堰高為 ；板上液層高度為 ；堰上液層高度為，降液管底隙高度為 ,安定區(qū)寬度為 ；邊緣區(qū)寬度為；開孔區(qū)面積為 ,篩孔直徑為 ，篩孔數(shù)目 4152，孔中心距為 ，開孔率為 ﹪；空塔氣速為 ／ s，篩孔氣速為 ／ s,溫度系數(shù)為 ，每層塔板壓降為 ；負荷上限受液泛控制，負荷下限受漏液控制，液相負荷下 限為 ／ s,液相負荷上限為 ／ s,操作彈性為 。同時繪制出的生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設計條件圖以及液體分布器施工圖都是符合計算結(jié)果和實際情況的。 本設計采用篩板精餾塔設計完成任務，采用篩板精餾塔的原因主要是其具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，生產(chǎn)能力較大，氣體分撒均勻，傳質(zhì)效率較高等優(yōu)點，但也有篩孔易堵塞等缺點。 由塔板負荷性能圖可以看出，在本設計中的塔板的設計點在正常操作范圍內(nèi)，氣液兩相流量的變化對塔板效率影響不大，可以獲得較理想的塔板效率。但操作彈性不大，增產(chǎn)的潛力較小。 34 參考文獻 [1]魏兆燦等 .塔設備設計 [M].上?？茖W技術出版社 ,1988. [2]蘭州石油機械研究所 .現(xiàn)代塔器技術 [M].烴加工出版社 ,1990. [3]《化學工程手冊》編輯委員會 .化學工程手冊 — 氣液傳質(zhì)設備 [M].化學工業(yè)出版社 , 1989. [4]劉保柱 ,章淵昶 ,陳平 ,姚克儉 .節(jié)能型甲醇精餾工藝研究 [J].化工進展， 2020,（ 05）： 6579. [5]李明虎 ,張雄偉 ,劉浙軍 .精細化工行業(yè)中的若干節(jié)能措施 [J].浙江化工 ,2020,(5)： 3239. [6]張愛民 .DN2400低壓甲醇合成工藝的設計與運行 [D],2020. [7]賈紹義 ,柴誠敬等 .化工傳質(zhì)與分離過程 [M].化學工業(yè)出版社 ,2020. [8]周志超 ,吳嘉 .具有完全熱集成和水集成的合成甲醇精制工藝 [J].化工學 報 ,2020,(12):152158. [9]黃璐 ,王保國 .化工設計 [M].化學工業(yè)出版社 ,2020. [10]褚雅志 ,秦麗萍 ,王勝利 ,黃熠 ,周三平 .甲醇精餾工藝及其塔器優(yōu)化設計 [J].化工進展 , 2020,(10):8896. [11]李華昌 ,符斌 .實用化學手冊 [M].化學工業(yè)出版社 ,2020. [12]祝春芳 ,王忠銘 ,袁振宏 ,黃大隆 ,李梅 .精餾法與滲透汽化膜分離法在甲醇脫水提純過程 中的能耗比較 [J].可再生能源 ,2020,(6):123129. [13]沈佩芝 ,雷玉萍 .甲醇市場狀況及科技開發(fā)進展 [J].化工進展 ,2020(1):49. [14]刁玉瑋 ,王立業(yè) ,喻健良 .化工設備機械基礎 [M].大連理工大學出版社 ,2020. [15]謝克昌 .甲醇及其衍生物 [D].碩士 ,2020. [16]匡國柱 ,史啟才 .節(jié)能型甲醇精餾工藝研究化工進展 [J].化工學報 2020,(5)： 1217. [17]賈紹義 ,柴誠敬 . 化工原理課程設