化工原理課程設(shè)計(jì)說明書(參考版)
2025-05-16 23:04本頁面
【正文】 本設(shè)計(jì)塔徑小，填料層高度不高，且汽液易分離，因此采用小型的絲網(wǎng)除沫器，裝入設(shè)備上蓋。較低的入口氣速有利于氣體在塔內(nèi)的分布，適宜的管內(nèi)氣速為10－18m/s。氣體入塔分布?xì)怏w入塔分布的均勻分布對(duì)精餾填料塔十分重要，這對(duì)分布器的要求是壓降盡可能小，分布均勻。根據(jù)塔徑D=500mm，液體負(fù)荷較小，填料層不高，因此選用列管式液體分布器。而在特定條件下，因此：He = ?z＋?p1 / (ρLFg)= 3＋ / () = mQe = / = m3/ h根據(jù)以上條件，選用IS50－32－125，轉(zhuǎn)速n=1450 r/min。離心泵的選用 當(dāng)貯槽與受液槽兩液面保持恒定，則泵對(duì)單位重量液體所做的凈功為： 設(shè)塔釜離地面3m，忽略兩截面間的壓頭損失。(3)塔頂蒸汽接管：選用WV = 20m/s dV = [ 4V’ / (3600?π?WV?ρVD) ] 1/2 =[ 4 / (360020) ] 1/2 = m圓整后，選用的是φ = 133mm 。(1) 進(jìn)料管：選用WF= dF = [ 4F’/ (3600?π?WF?ρLF) ] 1/2 = [ 4 / (3600) ] 1/2 = m 圓整后，選用的是φ = 38mm 。 ?t = －100＝℃ A= QS’ / (K??t ) = 106 / ()＝ m2 本設(shè)計(jì)選用的列管換熱器是G273－1－25－16。逆流： T ℃ → ℃ t 35℃ ← 45℃?t2 = －45=℃ ?t1= －35＝℃?tm=(?t2－?t1) / In(?t2 / ?t1) = ℃A=Qc / (K??tm ) = / (2400)＝ m2本設(shè)計(jì)選用的列管換熱器是G400－2－16－22。冷卻水進(jìn)口溫度是35℃，出口溫度是45℃。查得，CY700金屬絲網(wǎng)波紋填料的壓降填料因子m－1。計(jì)算時(shí)，先根據(jù)有關(guān)物性數(shù)據(jù)求出橫坐標(biāo)值，再根據(jù)操作空塔氣速、壓降填料因子以及有關(guān)的物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標(biāo)值。Z=HETPNT = 1= m采用上述方法計(jì)算出填料層高度后，留出一定的安全系數(shù)，取 Z’= = = (2) 提餾段的填料層高度在提餾段，空塔氣速u＝ m/s，精餾塔的塔板數(shù)是2。由化工工程工藝得知，實(shí)際操作時(shí)采用的噴淋密度應(yīng)大于最小噴淋密度，我們采用適當(dāng)增加填料層高度的辦法予以補(bǔ)償。提餾段：U＝4L’ / (πD2ρL)＝4 / ()＝ m3/ (m2?h)為保證填料層的充分潤濕，必須保證液體噴淋密度大于某一極限值，該極限值稱為最小噴淋密度，以Umin表示。要形成液膜，填料表面必須被液體充分潤濕，而填料表面的潤濕狀況取決于塔內(nèi)的液體噴淋密度及填料材質(zhì)的表面潤濕性能。LW＋181。LF) /2＝ (＋)/2＝?s(6) 汽相流量 V1＝(R＋1)D＝＝ kmol/h V1’＝＝(7) 液相流量 L1＝RD＝＝ kmol/h L1’＝＝ kg/h (8)體積流量：Vs== m3/s：(1) 汽相平均相對(duì)分子質(zhì)量 MV2＝(MVW＋MVF)/2 ＝ (＋ )/2＝ kg/kmol(2) 液相平均相對(duì)分子質(zhì)量 ML2＝(MLW＋MLF)/2 ＝ ( ＋)/2＝ kg/kmol(3) 汽相密度 ρV2＝(ρVW＋ρVF) /2＝ ( ＋)/2＝ kg/m3(4) 液相密度 ρL2＝(ρLW＋ρLF) /2＝ (＋)/2＝(5) 液相粘度 181。L1＝(181。C ，查醇類水溶液表面張力圖可得，σ正丁醇＝ mN/m同理用內(nèi)插法可得：σ水＝29 mN/mσLF＝σ水xF ＋σ醇(1－xF)＝29＋（）＝ mN/m表十二 精餾塔進(jìn)料數(shù)據(jù)結(jié)果列表符號(hào)MLFMVFρVFρLF181。水＝ mPa?s ，181。C ，查有機(jī)化合物液體粘度表可得，181。C(1)汽相平均相對(duì)分子量：根據(jù)汽液相平衡方程，xF ＝，可得yF ＝MVF ＝ 18＋() 74 ＝ (2)汽相密度：ρVF＝(MVF/)(TO/T)(p/po)＝()[(＋)]＝(3)液相密度：tF＝176。C ，查物性參數(shù)表可得，σ水＝28mN/mσ正丁醇=σLw＝σ水 xw ＋σ醇(1－ xw) ＝表十一 精餾塔底部數(shù)據(jù)結(jié)果列表符號(hào)MLWMVWρVWρLW181。LW ≈181。C ，查飽和水的物性參數(shù)表可得，181。C(1)汽相密度：ρVW＝(MVW/)(TO/T)(p/po)＝()[(＋)]＝ kg/m3(2)液相密度：tW＝117176。C ，查醇類水溶液表面張力圖可得，σ正丁醇＝可得σ水＝30mN/mσLD＝σ水 xD＋σ正丁醇(1－ xD)＝30＋（）＝ 表十 精餾塔頂部數(shù)據(jù)結(jié)果列表符號(hào)MLDMVDρVDρLD181。水＝?s ， 181。C ，查有機(jī)化合物液體粘度表可得，181。C密度ρ/ (kg/m3)90tD＝176。C (1)汽相密度：ρVD＝(MVD/)(TO/T)(p/po)＝()[(＋)]＝ kg/m3(2) 液相密度：tD＝176。CtF ＝
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