年產(chǎn)52萬(wàn)噸甲醇裝置合成工段工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-07-27 10:37本頁(yè)面
【正文】 第四章 設(shè)備計(jì)算 圖 44A 回流比靈敏度分析結(jié)果很容易從圖上得到關(guān)于最適宜回流比的取值范圍約大于47，選取一定的設(shè)計(jì)裕量，所以根據(jù)圖選擇回流比為60。圖 44B 理論板數(shù)靈敏度分析結(jié)果從圖上的分析結(jié)果可以得出適宜的理論板數(shù)為20塊以后，保證一定的設(shè)計(jì)裕量，所以選擇28塊板。圖 44C 進(jìn)料板位置靈敏度分析結(jié)果從圖上可以看出最適宜的進(jìn)料板位置應(yīng)該選取第5或 6塊板，這樣理論板數(shù)會(huì)最少 ASPEN PLUS 模擬結(jié)果經(jīng)過(guò)了靈敏度分析后得到適宜理論板數(shù)28塊、進(jìn)料板位置為第5塊、回流比為60，將這些操作參數(shù)帶入模擬過(guò)程，會(huì)得到每層塔板上較為準(zhǔn)確的流量、組成、溫度及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的分布，見(jiàn)表41和表42，并且得到了各組分的汽液相質(zhì)量組成，見(jiàn)表43和表44：表41 預(yù)蒸餾塔塔內(nèi)汽、液相流量及物理性質(zhì)塔板序號(hào)液相溫度℃汽相溫度℃液相質(zhì)量流量Kg/h汽相質(zhì)量流量Kg/h液相體積流量m3/h汽相體積流量m3/h液相平均分子量Kg/Kmol汽相平均分子量Kg/Kmol液相密度Kg/ m3汽相密度Kg/ m3液相年度汽相年度液相表面張力N/m12345678910111213141516171819202122232425262728表42 預(yù)蒸餾塔主要數(shù)據(jù)結(jié)果表理論板溫度℃壓力MPa熱量Watt摩爾質(zhì)量液相流率Kmol/h汽相流率Kmol/h液相流率Kg/h汽相流率Kg/h1203040506070809010011012013014015016017018019020021022023024025026027028根據(jù)表42可以做出每層塔板上溫度與流量的分布趨勢(shì) 圖45A 每層塔板上溫度、汽液摩爾流量分布圖45B 每層塔板上溫度，汽液質(zhì)量流量分布表44 每層塔板上各組分的汽相質(zhì)量分率理論板COCO2H2CH4N2ArCH4OH2OC2H6OMETHY0112345678910111213141516171819202122232425262728根據(jù)表43可以做出塔板上主要成分的汽相質(zhì)量分率變化形式圖46A 塔板上主要組分的汽相質(zhì)量分率表45 每層塔板上各組分的液相質(zhì)量分率理論板COCO2H2CH4N2ArCH4OH2OC2H6OC2H4O212345678910111213141516171819202122232425262728根據(jù)表44可以做出塔板上主要物質(zhì)的液相質(zhì)量分率的變化趨勢(shì)圖46B 塔板上主要物質(zhì)的液相質(zhì)量分率 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 設(shè)備計(jì)算 由表 4表 4表 4表 44 的數(shù)據(jù)可以確定塔設(shè)計(jì)時(shí)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，列表如下表 45 預(yù)蒸餾塔設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目精餾段提餾段液相汽相液相汽相組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)COCO2H2CH4N2ARCH3OHH20C2H5OHCH3OOCH質(zhì)量流量kg/h體積流量m3/h密度kg/m3粘度mPas表面張力N/m溫度℃壓力Mpa備注第3板第20板理論板數(shù)（不含頂釜）2652160精餾段提餾段回流比 塔徑的計(jì)算以提餾段確定全塔塔徑欲求出塔徑應(yīng)先計(jì)算出適宜空塔速度。適宜空塔速度 u 一般為最大允許氣速 uf的 ～ 倍，即：u=(～) uf液氣動(dòng)能參數(shù)為：取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，那么史密斯關(guān)聯(lián)圖圖中的參變量值HThL=。依式可知: 式中 C 可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：圖 47 史密斯關(guān)聯(lián)圖由 Smith 關(guān)聯(lián)圖得 C20=，由所給出的工藝條件校正得：最大允許氣速：取安全系數(shù)為 ，則適宜空塔速度為：u=umax==由下式計(jì)算塔徑：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑尺寸圓整，取 D=；那么實(shí)際塔截面積：實(shí)際空塔速度：安全系數(shù)： ~，合適. 塔高的估算取塔板總效率 ET=，則實(shí)際塔板數(shù) N=NT/ET==28/=44，同理得到，精餾段實(shí)際塔板數(shù)為8塊，提餾段實(shí)際塔板數(shù)為36塊。取精餾段和提餾段板間距均為 HT=,則塔的有效高度：(441)=設(shè)釜液停留時(shí)間 t=10min,則釜液高度 Hq：Hq=410/60取進(jìn)料板間距多需要 ，兩個(gè)人孔板間距多需要 ，塔頂空間高度 ，釜液上部空間高度 1m，裙座高度 5m，則全塔高度：Z=+++++1+5=≈35m 溢流裝置選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰,各項(xiàng)計(jì)算如下：：對(duì)單溢流，一般取 Lw 為（～）D，設(shè)即 lw/D=，查弓形降液管的寬度與面積圖得：Af/AT=,Wd/D=。圖 48 弓形降液管的寬度與面積因此弓形降液管所占面積：Af==(m2)弓形降液管寬度：Wd==(m2)驗(yàn)算液體在降液管的停留時(shí)間θ:由于停留時(shí)間θ＞5s，故降液管尺寸可用。：由以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可求出：溢流堰長(zhǎng) lw=1. 4=采用平直堰，堰上液層高度可依下式計(jì)算，式中 E 近似取 1，即溢流堰高:hw=hLhow==為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，降液管底隙高度:ho=== 浮閥及排列方1. 浮閥數(shù)取浮閥直徑為39mm初取閥孔動(dòng)能因數(shù) F0=10，閥孔氣速為：每層塔板上浮閥個(gè)數(shù)：選取無(wú)效邊緣區(qū)寬區(qū) WC =、破沫區(qū)寬度 WS =，由下式計(jì)算鼓泡區(qū)面積，即：采用等腰三角形叉排。取同一橫排的空心距 t=75mm，則等腰三角形的高度：由于塔直徑 D=，需采用分塊式塔板四塊（其中兩塊弓形板、通道板和矩形板各一塊）。考慮到各分塊的支承與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距 t’應(yīng)小于計(jì)算值，故取 t’=80mm?，F(xiàn)按 t=75mm、t’
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