化工原理課程設(shè)計(jì)——板式精餾塔的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 09:06本頁(yè)面
【正文】 性能圖可以看出：1. 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)p（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置。精餾段整理得：=+提餾段整理得：=+②液泛線 根據(jù)確定液泛線，由于很小，故忽略式中的精餾段：代入數(shù)據(jù)得：*107Vh2++=提餾段:代入數(shù)據(jù)得：*107Vh2++=③液相負(fù)荷上限線 全塔LS,max在降液管中停留時(shí)間5s時(shí)求出。 分別作精餾段、提留段負(fù)荷性能圖（1）負(fù)荷性能圖的其它幾條曲線的依據(jù)分別是: ①霧沫夾帶線 泛點(diǎn)率據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線。0=2提餾段用同樣的方法得，k=u0/u39。 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的校核精餾段t=AdHT/Ls=*5s題餾段t=AdHT/Ls=*5s則液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的校核通過(guò)。乙醇水屬于不易起泡物系。液體通過(guò)降液管阻力 hd，包括底隙阻力 hd1和進(jìn)口堰阻力hd2。故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： =+= =**=(,符合設(shè)計(jì)要求) 題餾段的踏板阻力校核方法同上， 最后得出=(,符合設(shè)計(jì)要求綜上所述，塔板阻力校核通過(guò)。a=(12Ad/AT)= Fa=Vs/A39。5 精餾塔的流體力學(xué)性能驗(yàn)算 分別核算精餾段、提留段是否能通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算，查圖51，圖51 液沫夾帶關(guān)聯(lián)圖由，得ψ=將數(shù)據(jù)帶入上述公式，得出精餾段ev=≤同樣的方法，可得出精餾段ev=≤則液沫夾帶校核通過(guò)。 篩孔數(shù)及排列并計(jì)算開(kāi)孔率 取孔徑d0=6mm,，帶入上述公式，得出孔距t=18mm，t/d0=3,在（,5）范圍內(nèi)，符合基本要求。A 降液管截面積 AfB溢流堰包括堰高h(yuǎn)w、堰長(zhǎng)lw及howC 受液盤(pán)和底隙h0r 圖42溢流裝置 圖43 塔盤(pán)布置（如圖44）A 受液區(qū)或降液區(qū)Af=B 入口安定區(qū)和出口安定區(qū)Ws＝50 mmC 邊緣區(qū)Wc=30 mmD 有效傳質(zhì)區(qū)：塔板上布置有篩孔的區(qū)域，稱有效傳質(zhì)區(qū)，面積為Aa結(jié)合我的設(shè)計(jì)任務(wù)，由于流量較小，我選用U型塔板，如圖44：圖44 U形流型參數(shù)選擇，?。篽b=30mm,hw=50mm,lw=200mm.在CAD軟件中求得：AT=,AF=，Aa=則AF/AT=,在（,）的范圍內(nèi)。 初步計(jì)算塔徑精餾段：圖中V ,L——分別為塔內(nèi)氣、液兩相體積流量，m3/s； ρV，ρL ——分別為塔內(nèi)氣、液相的密度，kg/m3圖 41 史密斯關(guān)聯(lián)圖由：，查圖41得，C20=又有精餾段平均溫度TM=,查得乙醇和水的表面張力分別為：σ1=，σ2=，從而算出混合液體的表面張力σ=。另一類計(jì)算方法則是先確定適宜的孔流氣速，算出一個(gè)孔（閥孔或篩孔）允許通過(guò)的氣量，定出每塊塔板所需孔數(shù)，再根據(jù)孔的排列及塔板各區(qū)域的相互比例，最后算出塔的橫截面積和塔徑。在決定板間距時(shí)還應(yīng)考慮安裝、檢修的需要。① HT的初選選取時(shí)應(yīng)考慮塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、操作彈性及塔的安裝檢修等因素。設(shè)計(jì)時(shí)，分別計(jì)算精餾段、提餾段平均條件下的參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，以此確定塔的尺寸，然后再作適當(dāng)調(diào)整，但應(yīng)盡量保持塔徑相同，以便于加工制造。精餾段理論板數(shù)= 18 ，第 19 塊為進(jìn)料板提餾段= 總理論板數(shù)NT= 實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算塔頂xD==℃塔底xW==℃平均粘度的計(jì)算： 塔頂塔底平均溫度t=℃，查得乙醇粘度μ1=,圖32 O’connel關(guān)聯(lián)圖水的粘度μ2=；則μav= μ1xF+ μ2（1－xF）=*+*=查得平均溫度下的平衡組分：x=，y=，又： y=αx/[1+(α1)x]得： α= 由αμav=，查O’connel關(guān)聯(lián)圖（圖32）得全塔效率ET=38% 實(shí)際板數(shù)NE NE=NT/ET=表 31 塔內(nèi)氣液流率匯總氣相流率（kmol/h）液相流率（kmol/h）精餾段提餾段4塔的結(jié)構(gòu)計(jì)算板式塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括塔高、塔徑的設(shè)計(jì)計(jì)算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設(shè)計(jì)，塔板布置、氣體通道的設(shè)計(jì)等工藝計(jì)算。2設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 流程簡(jiǎn)介圖11 精餾過(guò)程流程圖 工藝參數(shù)選擇(1) 處理能力：500
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