【導(dǎo)讀】進料組成：60%；塔底產(chǎn)品組成＞98%；塔頂產(chǎn)品組成＜2%；常壓，泡點進料，篩板塔，冷卻劑與蒸汽自選合適條件。計計算；畫出塔設(shè)備裝配圖；畫出帶控制點的下藝流程圖。

　　

【正文】 圖 32 《史密斯關(guān)聯(lián)圖》 得 smu/2 5 5 680 81 a x???? 取安全系數(shù)為 ，則空塔系數(shù)為： smsmuu /???? 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 塔徑muVD si?????? 按標準塔徑元整后，塔徑 mD 7 ??? 塔截面積 222 mDA T ???? ? 實際空塔氣速 smu /78 ??。 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度 ? ? ? ? ???? 精精 NZ 提餾段有效高度 ? ? ? ? . 5 ???? 提提 NZ 在進料板上開一人孔，其高度為 進料板有效高度 精進料 TT HH .51? 第一塊板上空間高度 ，最后一塊高度為 ，塔座高度 h=。mDh . ???上封頭 ， mDh . ???下封頭 。 由以上計算結(jié)果，可得精餾塔的有效高度： mZ???????? 塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置的計算 （ 1）堰長 wl 取 mlw ??? （ 2）溢流液高度 wh owLw hhh ?? 選用平直堰，堰上液層高度 owh 由式費蘭西斯公式計算，即： 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 25 321000 ?????????whow lLEh 近似取 E=1，則mlLEhwhow10001000 3232??????? ??????????? 取板上清液層高度 mmhL 100? ，得 mhw ? 。 （ 3）弓形降液管寬度 Wd和截面積 fA 。 由 ??Dlw 查 下圖 33弓形降液管的參數(shù)圖，得 ?TfAA ， ?DWd ，故： mWmAdf7 8 2?????? 依下式驗算液體在降液管中停留時間： ssLHAsTf?????? 故降液管設(shè)計合理。西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 圖 33 弓形降液管參數(shù)圖 （ 4） 降液管底隙高度 0h mLLhWs1 1 00??????? 取 sm/ ??? mhhw 2 9 0 ???? 特殊情況 0hhw ? ，則應(yīng)取 0hhw ?? ，選用凹形受液盤。 塔板布置 因 D=6300mm，塔板采用分塊式，查塔板溢流類型表得塔板分 12為塊。 塔徑 /mm 800~1200 1400~1600 1800~2020 2200~2400 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 27 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 邊緣區(qū)寬度取 MWmWW CSS ???? ；。 （ 1） 開孔區(qū)面積 aA 計算 21222s in180222)(2)(2mrxrxrxAmWDrmWWDxacsd?????????????????????????? （ 2） 篩孔計算及其排列 本例所處理的物系有腐蝕性，可選用 mm3?? 碳鋼板，取篩孔直徑 mmd 250 ? 。篩孔按正三角行排列，取孔中心距 mmdt 752533 0 ???? ，則篩孔數(shù)目5 2 9 01 5 2 ?? t An a 個。 開孔率%0 0 9 9 2200??????????????????dtAAa 開孔面積 20 mAA a ????? 氣體通過閥孔的氣速 smAVu S /7 3 00 ??? 。 篩板的流體學(xué)驗算 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 塔板壓降 （ 1）干板阻力 ch 計算 由 ???d ，查 圖 34《干篩孔的流量系數(shù)圖》得 ?C ，得 mCuhLVC2020????????????????????????????????????? 圖 34 干篩孔的流量系數(shù) （ 2）氣體通過液層得阻力 lh 計算 smAAVufTsa/8 8 ????? 5 5 1 3 ???? Vao uF ? 查圖 35充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得 ?? 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 29 故 ? ? ? ? mhhhh owwLl 0 6 0 ??????? ?? 液柱。 圖 35 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 （ 3）液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 ?h 計算 430??????????gdhLL??? 氣體通過每層塔板的液柱高度 mhhhh Lcp0 9 3 8 4 6 0 4???????? ?? 氣體通過每層塔板壓降 k P aPaghP Lp??????? ? 液面落差 對于篩板塔液面落差很小。且本例的塔徑液流量均不大，故可不考慮液面落差的西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 影響。 液沫夾帶 mhh Lf ???? 液沫夾帶量 ve 計算如下。 氣液氣液 kgkgkgkghHuefTav/.10/3366?????????????????????????????? 故本設(shè)計中液沫夾帶量 ve 在允許范圍內(nèi)。 漏液 對篩板塔漏液點氣速? ?smhhCuVLLow/ 0 0??? ? ??? 實際孔速 owusmu ?/3 7 6 ? 穩(wěn)定系數(shù) ???? owuuK 故在本設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 液泛 為防止塔內(nèi)降液管發(fā)生液乏，降液管內(nèi)液層高 dH 應(yīng)服從下式的關(guān)系，即： ? ?wTd hHH ??? 乙苯 苯乙烯物系屬一般物系，取 ?? ，則? ? ? ? mhH wT ?????? 。 板上不設(shè)進口堰，則 muh d 0 0 9 220 ????????? ?? 液柱 。 mhhhH dLpd 1 8 0 9 38 4 ??????? 由上述計算可知： ? ?wTd hHH ??? ，因此本設(shè)計不會發(fā)生液乏現(xiàn)象。 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 31 塔板負荷性能圖 漏液線 依式 ? ?VLLow hhCu ?????? 0 5 0 36001000m i n,0m i n,3232ssowSsowwLVAVuLLhhh?????????? ????? 通過整理數(shù)據(jù)，可知 32m i n,32m i n,ssssLVLV????? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值，以上式計算 SV 值，見 表 33。 表 33 精餾段漏液線數(shù)據(jù)表 13/ ??smLS 13/ ??smVS 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。 液沫夾帶線 以 )/(/ 氣液kgkgev ? 為限。求 SS LV? 關(guān)系如下： 依式： 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 32 mHNLLhhowhhVVAAVuhHulTsSwwfSSfTsafTav.50m/36001000)(332322,36??????????????????? ??????????????????????，已知 ?? 323232s36)(.10ssSsLLVLV????????????????? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值以上式計算 SV 值，結(jié)果見 表 34。 表 34 精餾段液沫夾帶線數(shù)據(jù)表 13/ ??smLS 13/ ??smVS 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 液相負荷下限 對于平直堰，取堰上層高度 owh 最為最小液體負荷標準由式得： 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 33 smLLElLEhSSwSow/360010001360010003m i n32m i n32???????????????????，，則取 根據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線了。 液相負荷上限 以 s4?? 作為液體在降液管中停留時間的下限。由式得： smHALsLHATfsSTf/4443m a x, ??????? 根據(jù)此可作出與氣體 流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線。 液泛線 依式： 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 34 ? ?? ? ? ?22203225432254323225200200323233600sSwSdsSsSpssowwlSLVSLVcssowdowwpwTLLhlLhLVLVhmhLLhhhVACVCuhLLhhhhhhH???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 通過整理數(shù)據(jù)可知： 3222 SSS LLV ??? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值以上式計算 SV 值，結(jié)果見 表 35。 表 35 精餾段液泛 線數(shù)據(jù)表 13/ ??smLS 13/ ??smVS 由以上數(shù)據(jù)表可作出液 泛 線 5。 綜合以上數(shù)據(jù)，可作出塔板的年負荷性能圖 見下圖 36。 年產(chǎn) 25 萬噸苯乙烯工藝設(shè)計 35 圖 36 精餾段塔板的年負荷性能圖 在負荷性能圖上，作出操作點 A，鏈接 OA，即作出操作線。 又從圖中可以看出，該篩板得操作上限為液乏控制，下限為漏液控制。 smVsmVss//3min,3max,?? 故操作彈性為 min,max, ?ssVV 所設(shè)計篩板的主要結(jié)果匯總見下表 36。 表 36 精餾段所設(shè)計篩板的主要結(jié)果 序號 項目 數(shù)值 1 2 平均溫度 ℃ 平均壓力 kPa