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過程工藝與設(shè)備課程設(shè)計任務(wù)書_丙烯-丙烷精餾裝置設(shè)計-文庫吧資料

2024-09-07 09:09本頁面
  

【正文】 正確,因此所設(shè)計的再沸器可以滿足傳熱過程對循環(huán)流量的要求。 s) =(m2 s) = = = b. 液相流動阻力△ PL3 GL=GGv=(m2 s) = = = 3)傳熱管蒸發(fā)段阻力△ P3 a. 氣相流動阻力△ Pv3 G=(m2 ??? XX XR tttt ttL? ? RR LbLvtp ??? ??? 139。 s) nbtPV a??? ?????????? ????? ?? om owi oiiv oE Rod dRddRddK 11tLP w LmLTissBCWCtKNdptptLL?? ???????????????????? ???? ? LLKLKK CDEBcLC ??tKA mCC Q ?? ? ?AAA CCPH ??? ?? ? ? ? ? ????? vbbvxxX tt ??? ?1212 ??? XX XR tttt ttL? ?? ? ? ? ? ????? vbbvxxX tt 39。 rb s 氣相密度:ρ v =28kg/m3 蒸氣壓曲線斜率(Δ t/Δ P) = m2 K/kg . 估算設(shè)備尺寸 熱流量: 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 19 = Mw s 液相密度:ρ b =460kg/m3 液相定比壓熱容: Cpb= kJ/kg s 密度:ρ c =2) 管程流體在( ℃ )下的物性數(shù)據(jù): 潛熱: rb=330 kJ/kg 液相熱導(dǎo)率:λ b =(m 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 18 4. 再沸器的設(shè)計 . 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計條件 .選用立式熱虹吸式再沸器 其殼程以水蒸氣為熱源,管程為塔底的釜液。39。39。 降液管流速 Ub=Ht/T=. 嚴重漏液校核 Ho’ =+( hw+how) ha =+*= m 液柱 , 穩(wěn)定系數(shù) k=0,hhuu ooo ?=~ ,故 不會發(fā)生嚴重漏液。 . 塔板阻力計算 干板阻力 ho: 據(jù) d0/δ =7/4=,查《化工原理》(下冊) P118 的圖 ,得 C0= 故 22 ) (*2 1)(2 1 ???? CouoLVgho ??= 液柱 塔板清液層阻力 hL: dT AAsqVua 2? ?? =(*)=氣體動能因子 Fa= ??Vua? = 查《化工原理》(下冊) P118 的圖 ,得β =,故 hL=β( hw+how) =*(+)= 液柱 表面張力阻力 ha: ha=*28*7 26 *104104 30 3 ?? ??? Lgd ? ? = m 液柱 所以 hf=ho+hL+ha=++= 液柱 . 降液管液泛校核 由 hdhfhowhwHd ?????? ,取 ? =0,則 hf =0 其中 ud是底隙流速 282 )()(3 hblw lqvgudhd ? ???? ?= m 液柱,于是 hdhfho whwHd ???? = 液柱 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 15 取降液管中泡沫層密度Φ =,則 Hd’ =Hd/= m 液柱 ,而 Ht+hw=+= Hd’ ,故不會發(fā)生降液管液泛。 塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸 的選取 .塔板布置及其他結(jié)構(gòu)尺寸的選取 由于 D(~ ),采用分塊式塔板; 取塔板厚度 t=4mm。 進料處兩板間距增大為 設(shè)置 20個人孔,人孔所在處兩板間距增大為 裙座取 5m,塔頂空間高度 ,釜液上方氣液分離高度取 4m. 設(shè)釜液停留時間為 30min 釜液高度:22 **4 6 0 3 2 1 *4*1 8 0 04*60*30 ??? DqHlvw ?? = 所以,總塔高 h=81+()+5++4++20*()≈ 100m 溢流裝置的設(shè)計 . 降液管 (弓形) 由上述計算可得:降液管截面積: Ad=AT = 由 Ad/AT=,查《化工原理》(下冊) P113 的圖 可得: lw/D=, Bd/D= 所以,堰長 lw==,堰寬 Bd==,降液管面積 = m2 .溢流堰 溢流強度 qvlh’ /lw=*3600/=(100130).合格 收縮系數(shù) E近似為 1 3/233/2,3 ) ( ????????????? ??Wn L how lqEh丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 13 則堰上液頭高: = 合適 取堰高 hw=。 kg/s 提餾段液相流量 qnl39。 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 10 結(jié)論:理論進料為 51 塊板,理論總板數(shù)為 109 塊(包括釜) 實際進料第 85 塊板,實際總塔板數(shù)為 180 塊。 帶入程序,得理論進料為 51塊板,理論總板數(shù)為 109 塊(包括釜) ,則實際板數(shù)為( 1091) /=180 塊。 再通過精餾線與 q 線的交點。 第二次:實際板為 塊。 計算出 w1=, w2=。 利用 excel 計算出塔底壓力 ,插值出α = 計算出 d1=, d2=。 } 其中 a,d1,d2,w1,w2 分別為 相對揮發(fā)度,精餾線斜率,精餾線截距,提餾線斜 率,提餾線截距。 else continue。amp。 x=y/(a(a1)*y)。 for(。} printf(in=%d\n,n)。()) break。 WnWnFnL nWnnWnFnL nFnLn xqqqq qxqqqq qqqy ????? ??? 1丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 9 if(xamp。n++) { y=d1*x+d2。 n++。 y=。w1,amp。d1,amp。 scanf(“ %f%f%f%f%f\n” ,amp。 其中 N是假設(shè)實際塔板數(shù), P 單位為 Mpa ,進行迭代: 具體為: 假設(shè)實際板數(shù) —— 確定塔頂塔底壓力 —— 根據(jù)壓力和組成算出相對揮發(fā)度 —— 平均相對揮發(fā)度 —— 理論板數(shù) —— 實際板數(shù) —— 與假設(shè)比較 其中:eeeD xy yXR ???min RR? q線方程 ey = 平衡關(guān)系 eee yyx )1( ??? ?? 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 8 精餾 線方程 11 ???? RxRRy D 提餾線 流程圖: 計算程序: include main(){ float x,y,a,d1,d2,w1,w2。 再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量: Mr= qnr/Rr 2)冷凝器熱流量: qc=V?Cp?(t2t1) 冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量: Mc= qc/(Cl?(t2t1)) 塔板數(shù)的計算 . 相對揮發(fā)度的計算: 通過對給定的溫度 — 組成表格,計算相對揮發(fā)度α α =Ka/Kb=(ya*xb)/(yb*xa) 計算后平均,算得, (絕)下α = (絕)下α = 平衡關(guān)系: x=y/(α (α 1)y). . 估算塔底的壓力: 已知塔頂?shù)膲毫?(表) 即 (絕) 工程經(jīng)驗每塊塔板壓降 100mm 液柱,丙烷 丙烯:密度 460。 qnV’ =qnV . 熱量衡算 1)再沸器熱流量: qnr=qnV39。+qnW。 qnL39。 qnV39。 2)提餾段: qnL39。 qMW = xW?MW/3600 = qMF=xF?MF/3600= kg/s . 塔內(nèi)氣、液相流量: 1)精餾段: qnL =R?qnD。 MW=*42+*44= kg/kmol。 操作條件: 1)塔頂操作壓力: P=(表壓) 2)加熱劑及加熱方法:加熱劑 —— 水蒸氣 加熱方法 —— 間壁換熱 3)冷卻劑:循環(huán)冷卻水 4)回流比系數(shù): R/Rmin=。 . 設(shè)備選用 精餾塔選用篩板塔,配以立式熱虹吸式再沸器。另外,常在特定地方設(shè)置人孔和手孔,以便定期的檢測維修。 . 工藝流程 . 物料的儲存和運輸 精餾過程必須在適當?shù)奈恢迷O(shè)置一定數(shù)量不同容積的原料儲罐、泵和各種換熱器,以暫時儲存,運輸和預(yù)熱(或冷卻)所用原料,從而保證裝置能連續(xù)穩(wěn)定的運行?;亓饕簭乃斞厮飨拢谙陆颠^程中與來自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸分離。氣相沿塔上升至塔頂,由塔頂冷凝器將其進行全部或部分冷凝。 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 5 2. 方案流程簡介 . 精餾裝置流程 精餾就是通過多級蒸餾,使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離,并進行質(zhì)量和熱量的傳遞,使混合物中的組分達到高程度的分離,進而得到高純度的產(chǎn)品。 ▲ 立式安裝,增加了塔的裙座高度。 ▲殼程不能機械清洗,不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)。 立式熱虹吸特點: ▲循環(huán)推動力:釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。 本設(shè)計采用立式熱虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管殼式 換熱器。 . 再沸器 再沸器是精餾裝置的重要附屬設(shè)備,其作用是使塔釜液部分汽化,
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