化工原理課程設(shè)計(jì)--乙醇產(chǎn)品的浮閥式精餾塔的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-18 14:02本頁面
【正文】 式中d0,N,ρV 均未已知常數(shù)，故由此可求出氣相負(fù)荷 V 的下限值，據(jù)此作出與液相流量無關(guān)的水平漏液線。 以 F0 = 5 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則Vmin = d02N= = 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 how = 作為液體負(fù)荷下限線條件，依下列how的計(jì)算式 how = E（）2/3計(jì)算出 L 的下限值，據(jù)此作出液體負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直直線 E（）2/3 = 取 E = 1 則Lmin = ()3/2= ()3/2 = 塔板負(fù)荷性能圖 圖三 塔板負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： ①在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P，處在適宜操作區(qū)域內(nèi)的適中位置。 ②塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制。 ③按照固定的液氣比，結(jié)合塔板負(fù)荷性能圖可得塔板的氣相負(fù)荷上限 Vmax = , 氣想負(fù)荷下限 Vmin = 操作彈性 = （） = 將計(jì)算結(jié)果匯總列于附表3中。 附表3 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目數(shù)值說明備注塔徑板間距塔板形式單溢流弓形降液管整式塔板空塔氣速）堰長(zhǎng)0,39堰高板上液層高度降液管底隙高度浮閥數(shù)N/個(gè)32等腰三角形叉排閥孔氣速閥孔動(dòng)能因數(shù)11臨界閥孔氣速孔心距指同一橫排的孔心距排間距指相鄰兩橫排的中心距離單板壓降523液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間降液管內(nèi)清液層高度泛液點(diǎn)%氣液負(fù)荷上限霧沫夾帶控制氣液負(fù)荷下限漏液控制操作彈性第八章 塔附件設(shè)計(jì) 接管 進(jìn)料管 D = 取uF = ,ρL = Vs = （15501 103）/(3600 330 24 ) = D = = 26mm 回流管 采用直管回流管，取 uR = dR = = 17mm 塔釜出料管取uW = ,直管出料 dW = = 18mm 塔頂蒸汽管 直管出氣，取出口氣速 u = 20m/s, 則 D = = 151mm 塔釜進(jìn)氣管 采用直管，取氣速 u = 23m/s, 則 D = = 135mm 人孔人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的惟一通道，人孔的位置應(yīng)便于進(jìn)入任何一層塔板，由于設(shè)置人空處塔間距離大，且人孔設(shè)備過多會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難于達(dá)到要求，一般每隔10～20塊塔板才設(shè)一個(gè)人孔。本塔中共42塊板，設(shè)置4個(gè)人孔，每個(gè)孔直徑為450mm 。在設(shè)置人孔處，板間距為800mm，裙座上應(yīng)開1個(gè)人孔，直徑為450mm。人孔伸入塔內(nèi)部應(yīng)與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓。人孔法蘭的密封面形及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同，本設(shè)計(jì)也是如此。 塔的空間高度1. 塔的頂部空間高度塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)牡谝粚铀宓降剿忸^的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為600m，塔頂部的空間高度為1200mm.2. 塔的底部空間高度是指塔底部最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時(shí)間取5min. HB = (tL′s60 –RV)/AT + (～) = (510360 )/ + = 塔高H(不包括封頭、裙坐)3.——實(shí)際塔板數(shù)；
——進(jìn)料板數(shù)——進(jìn)料板處板間距，m
——人孔數(shù)——設(shè)人孔處的板間距，m
——塔頂空間，m（不包括頭蓋部分）
——塔底空間，m（不包括底蓋部分 ）所以 H =（351531） + 15 + 3 + + = [參考文獻(xiàn)]（1）夏清，(上).天津大學(xué)出版社,2005.（2）夏清，(下).天津大學(xué)出版社,2005.（3）,1982.（4）申迎華,2009.（5），2011結(jié)束語附錄一表一 主要符號(hào)說明符號(hào)意義單位Aa基板鼓泡區(qū)面積m2Ad降液管截面積m2Af總降壓管截面積m2An塔板上方氣體通道截面積m2Ao浮閥塔板閥孔總截面積m2AT塔截面積m2C計(jì)算液泛速度的負(fù)荷因子C20液體表面張力為20mN/m時(shí)的負(fù)荷因子Co孔流系數(shù)D塔徑mD塔頂產(chǎn)品流率Kmol/sdo閥孔直徑mE液流收縮系數(shù)ET塔板效率eV單位質(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量F進(jìn)料摩爾質(zhì)量kmol/hFLV兩相流動(dòng)參數(shù)Fo氣體的閥孔動(dòng)能因子(s)G質(zhì)量流量kg/hg重力加速度m/s2h0降液管底隙高度mhc與干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴hd降液管壓強(qiáng)降相當(dāng)液柱高度mhL板上液層高度mhp與單板壓降相當(dāng)?shù)囊簩痈叨萴HT板間距mhoW堰上方液頭高度mhW出口堰高mρσ與克服表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴L下降液體流率Kmol/sLh塔內(nèi)液體流量m3/hLs塔內(nèi)液體流量m3/slW堰長(zhǎng)mk塔板的穩(wěn)定性系數(shù)M摩爾質(zhì)量kg/kmolQ熱流量W表二 主要符號(hào)說明n浮閥個(gè)數(shù)N一層塔板上的篩孔總數(shù)Np實(shí)際塔板數(shù)NT理論塔板數(shù)P系統(tǒng)的總壓Paq進(jìn)料中液相所占分率R回流比r摩爾汽化潛熱kJ/kmolT溫度Kt孔心距mu空塔氣速m/suo浮閥氣速m/sV上升蒸氣流率Kmol/sVh塔內(nèi)氣體流量m3/hVs塔內(nèi)氣體流量m3/sW蒸餾釜的液體量KmolWc塔板邊緣區(qū)寬度mWd降液管寬度m Wd’降液管寬度mWs塔板上入口安定區(qū)寬度m Ws’塔板上出口安定區(qū)寬度mx液相組分中摩爾分率y氣相組分中摩爾分率Z塔的有效段高度m△液面落差mα相對(duì)揮發(fā)度ε0板上液層無孔系數(shù)μ粘度mN/mΦ塔板開孔率φ降液管內(nèi)泡沫層相對(duì)密度ρ密度Kg/m3ρL液體密度Kg/m3ρV氣體密度Kg/m3σ液體表面張力dyn/cmτ液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間s表三 符號(hào)下標(biāo)說明A,B組分名稱s秒max最大V氣相min最小L液相q精餾段和提餾段交點(diǎn)F進(jìn)料1精餾段2提餾段附錄二表一 乙醇和水的物理性質(zhì)：項(xiàng)目分子式分子量(g/mol)沸點(diǎn)(℃)臨界溫度Tc(℃)臨界壓強(qiáng)Pc,(MPa)乙醇(A)C2H5OH水(B)H2O100表二 Antoine常數(shù)：組分ABC乙醇（A）水（B）表三 乙醇和水的液相密度ρt溫度t(℃)708090100110ρA,:kg/m3ρB,:kg/m3表四 液體的表面張力σ溫度t（℃）708090100110σA,mN/mσB,mN/m表五 液體粘度μL溫度t,℃708090100110μLA,mPasμLB,mPas表流六 液體氣化潛熱γ溫度t,℃708090100110γA,kJ/kgγB,kJ/kg3
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