化工原理課程設(shè)計(jì)--苯－甲苯連續(xù)精餾塔的工藝設(shè)計(jì)浮閥塔(參考版)
2025-01-21 15:38本頁面
【正文】 對(duì)于那些在設(shè)計(jì)過程中幫助過我的所有老師和同學(xué)，我再一次的表示深深的感謝！。雖然在計(jì)算的過程中仍會(huì)遇到一些小小的困難，但是通過與同學(xué)之間的討論，問題也很快就解決了。接下來的計(jì)算可以說是游刃有余了。在老師詳細(xì)地講解與分析下，終于茅塞頓開。只要細(xì)心地計(jì)算，一步一步的把思路縷清晰，就能夠完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。在此我首先要感謝給予我很多幫助的指導(dǎo)教師。 管內(nèi)流速 smu/?則管徑 ,4/ m????取進(jìn)料管規(guī)格 Φ45 (2)回流管采用直管回流管，回流管的回流量 skolhkolD/0142./??塔頂液相平均摩爾質(zhì)量 ,?則液體流量 3/(32.)???遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 27 頁 共 31 頁取管內(nèi)流速 smuF/?則回流管直徑 muVdd 0264..????可取回流管規(guī)格 Φ32 (3)釜液排出管塔底 w=??平均摩爾質(zhì)量 ?體積流量： ??取管內(nèi)流速 su/?則 ???可取回流管規(guī)格 Φ38 (6)法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。第 5 章塔附件設(shè)計(jì) 附件的計(jì)算 接管(1)進(jìn)料管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T 形進(jìn)料管。因此，我通過經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和查表在綜合算得塔徑為遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 26 頁 共 31 頁，塔高為 。影響塔板效率的因素多而復(fù)雜，很難找到各因素之間的定量關(guān)系。塔板的結(jié)構(gòu)主要包括塔板類型板間距堰高及開孔率等。 塔高和塔徑影響塔板效率的因素有很多，概括起來有物性性質(zhì)﹑塔板結(jié)構(gòu)及操作條件三個(gè)方面。通常，操作回流比可取最小回流比的 ~2 倍?？傎M(fèi)用中最低所對(duì)應(yīng)的回流比即為適宜回流比。附表 3 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目精餾段數(shù)值及說明 備注塔徑 D/m 板間距 HT/m 塔板型式單溢流弓形降液管 分塊式塔板空塔氣速 u/(m/s) 堰長(zhǎng) lw/m 堰高 hw/m 板上液層高度 hL/m 降液管底隙高度h0/m 浮閥數(shù) N/個(gè) 174 等腰三角形叉排閥孔氣速 u0/(m/s) 閥孔動(dòng)能因數(shù) F0 臨界閥孔氣速u0/(m/s) 孔心距 t/m 指統(tǒng)一橫排的孔心距排間距 t39。②塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制。以 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則05F? (4)222,??????3/ms 精餾段液相負(fù)荷下限線取堰上液層高度 ?2/3,in03()2841VLwqEl??????計(jì)算出 的下限值，依此作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān),VLq的豎直直線。依式 知s,360fTVLAHq??液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 ,360fTVLAHsq??求出上限液體流量 值，在 圖上，液相負(fù)荷上限線為與氣體流,VL,?量 無關(guān)的豎直線。/kg遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 21 頁 共 31 頁 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 精餾段霧沫夾帶線 , ,%VVLLFbqqZFKCA?????對(duì)于一定的物系及一定的塔板結(jié)構(gòu)，式中 、 、 、K、 及 均為VL?bFCLZ已知值，相應(yīng)于 的泛點(diǎn)率上限值亦可確定，將各已知數(shù)代入上式，出 的關(guān)系式，據(jù)此作出霧沫夾帶線。?（2） 液體通過降液管的壓頭損失 ，因不設(shè)進(jìn)口堰，故按式 d計(jì)算2,??????? 2 2,.. ml???????????????（3） 板上流層高度，取 .6Lhm 因此 .???取 ,.4,057Tw?則 ()(.).2m??可見 ，符合防止淹塔要求。因此，氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓降相當(dāng)液柱高度為：遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 19 頁 共 31 頁???單板壓降 .???ap 精餾段降液管中清夜層高度的確定為了防止淹塔想象的發(fā)生，要求控制降液管中清液曾高度 。pclh???（1）干板阻力 由式 計(jì)算臨界孔速，即1/.825073cVu???????1/.8251/.8250 73/cV ms??因 ，則 可按式 計(jì)算，即0cu??..3cL???（2）板上充氣液蹭阻力 本設(shè)計(jì)分離苯和甲苯的混合液，即液相為lh碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) 。t附圖 2.遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 18 頁 共 31 頁得閥數(shù) 個(gè)174N?按 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)： ,?????閥孔動(dòng)能因數(shù)變化不大，仍在 9~12 范圍內(nèi)。39。t39。??依式 計(jì)算鼓泡區(qū)面積，即221in()8a XAXRR???? ???? ?? ?.??1()(730.).45622dsWm?????().598aA???? ???? ?? ?2m浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。?????..??故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。036VLwqlu?取 39。,2/3 2/..8960()().14104VLowwqhEl ?? ?取板上液層高度 =，故L???（3）弓形降液管寬度 及將面積 由 ，查得： ，?遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 16 頁 共 31 頁，????2m..47dWD依式 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即,36fTVLHq???,????故降液管設(shè)計(jì)合理。 ??????????????????精餾段氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量： (78..)/2ml956kgoVmLM???????????遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 12 頁 共 31 頁 精餾段氣、液相的平均密度（1）氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即 ()mVVpMkgmRT?????（2）液相平均密度 液相平均密度計(jì)算公式 /imW???塔頂液相平均密度：由 ，????????1=814..9/5./0Lm???進(jìn)料板液相平均密度：由 ，查得3Ft??????????進(jìn)料板液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ????????????3=? ?精餾段液相平均密度為 3(.)/807./L??? 精餾段液相平均表面張力液相平均表面張力計(jì)算公式： Lmix???塔頂液相平均表面張力： 由 ℃，查得 N/ ?? N/???? N/m33(.).LDm????????進(jìn)料板液相平均表面張力： 由 ℃ ,查得 N/m9Ft ?? N/?遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 13 頁 共 31 頁 N/m33(.)????????精餾段液相平均密度為： N/m33(2.)/.L?? 精餾段的塔體工藝尺寸計(jì)算 精餾段塔徑和實(shí)際空塔氣速的確定（1）最大空塔氣速和空塔氣速 最大空塔氣速計(jì)算公式：maxLVuC???精餾段的氣、液相體積流率為 , ???3/ms, .4..02897nVLL?3/求 C，其中 由附圖 1 查取，圖中橫坐標(biāo)為20,/2 1/.()().409VLq????取板間距 m，板上液層高度 m，??遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 14 頁 共 31 頁附圖 1 查附圖 1 得 =()7()71Lm????m/sax ??
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