【正文】 堰上液層高度Hdm霧沫夾帶evkg/kg負荷上限液沫夾帶控制負荷下限漏液控制氣相最大負荷Vmaxm3/s氣相最小負荷Vminm3/s操作彈性致 謝 課程設計對于我們是一次嚴峻的考驗，綜合檢驗了學過的知識，培養(yǎng)了我們理論聯系實際的能力。工業(yè)上常用的幾種回流形式 對于大型精餾塔，往往講冷凝器安裝在離地面約5m的支架上，以保證泵在輸送回流液時，不會出現氣蝕現象。為了提高冷卻介質的流速，使其傳熱系數提高，一般安排冷卻介質在管內流動，蒸汽在管外冷凝，對于小型精餾塔，冷凝器一般安裝在塔頂，冷凝液靠重力作用回流入塔。當全凝時，部分冷凝凝液作為回流返回，冷凝沒有分離作用。l 冷凝器 冷凝器的任務是冷凝離開塔頂的蒸汽，以便為分離提供足夠的回流。再沸器的傳熱面積可任意選用，釜液結焦時清洗方便，但金屬消耗量和占地面積都大。熱虹吸式再沸器利用再沸器中氣液混合物和塔底液體的密度差為推動力，增加流體在管內的流動速度，減少污垢的沉積，提高了傳熱系數，裝置緊湊，占地面積小。采用臥式再沸器，可以使塔和建筑物的總高度降低；由于產品在臥式再沸器中的停留時間較長。再沸器容量大時塔的操作穩(wěn)定，蒸汽分離空間大時可防止蒸氣中夾帶液體。工業(yè)上使用最多的形式有：強制循環(huán)式、臥式熱虹吸式、立式熱虹吸式和凱爾特式。選擇時應注意以下幾點：①使設備成本低（保持較高的傳熱系數）；②使換熱表面盡可能清潔（防止傳熱管表面結垢）；③對于易熱分解的產品，應使其停留時間短，加熱壁溫低；④能滿足分離要求。l 再沸器再沸器的任務是將部分塔底的液體蒸發(fā)以便進行徑流分離。全部小孔截面積為進氣管截面積的倍。l 進氣管當對氣體分布要求不高時，采用如圖a所示結構的進氣管；當塔徑較大且進氣要求均勻時，可采用如圖b所示結構的進氣管，管上開有3排小孔，管徑及小孔直徑與數量由工藝條件決定。由公式計算得到尺寸均應圓整到相應規(guī)格的管徑。進料管內適宜流速為：由高位槽入塔時取，由泵輸送時取。塔頂蒸汽的適宜流速為：常壓操作時取，絕對壓力在時取，絕對壓力小于時取。為了檢修方便，取一塊作為通道板，通道板的寬度取400mm。人孔處板間距為800mm，直徑為500mm，其伸出塔體的筒長為200mm。人孔對于的板式塔，為安裝、檢修的要求，每隔8層塔板設一人孔，本塔共開3個人孔。塔底空間（1）、塔底儲液空間依儲液量停留3－5min或更長時間而定。塔頂空間 塔頂空間指塔內最上層塔板與塔頂的間距。l 板式塔的結構l 塔體的結構板式塔內部裝有塔板、降液管、各物流的進出口及人孔（手孔）、基坐、除沫器等附屬裝置。，所以塔板的氣相負荷上限由液沫夾帶控制，操作下限由漏液線控制。精餾塔負荷性能圖見圖3—1，作出操作點，與原點連接，即為操作線。l 液相負荷上限線 取作為液體在降液管中的停留時間的下限則 據此可作出與氣體流量VS無關的垂直線，液相負荷上限線4。l 塔板負荷性能圖l 漏液線由 則 在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs的值，計算結果見下表31 Ls,Vs， 由上表數據可做出漏液線1l 液沫夾帶線取霧沫夾帶極限值 依式 式中 即 故 則 在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs的值，計算結果見表32： Ls，Vs， 表32由上表數據即可做出液沫夾帶線2l 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上層高度作為最小液體負荷標準。l 泡沫夾帶量的驗算塔板上鼓泡層的高度kg液/kg氣 kg液/kg氣∴ev在本設計中在允許范圍內，精餾段在設計負荷下不會發(fā)生過量液沫夾帶。氣體通過篩孔的氣速：精餾段：提餾段：l 篩板的流體力學驗算l 塔板的壓降（1）干板阻力計算： 干板阻力，由查文獻（1）中圖510得 C0=精餾段：（2）氣流穿過板上液層的阻力hl計算查文獻（1）中511，得。（3）開孔區(qū)面積計算 其中：故 （4）篩孔數 n 與開孔率 φ本設計所處理的物系無腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。由文獻（一）查表53得，塔板分為4塊。（4）降液管底隙高度h0取液體通過降液管底隙的流速，依下式計算降液管底隙高度h0故降液管底隙高度設計合理。 因此取10個溫度點：81℃、82℃、85℃、87℃、89℃、90℃、92℃、93℃、95℃、100℃由于純組分的飽和蒸氣壓與溫度的關系通?？杀硎境扇缦碌慕涷炇疆攖=81℃時，將A、B、C分別代得：苯甲苯：則①= =②= = ③= = ④= = ⑤= = ⑥= = ⑦= = ⑧= = ⑨= = ⑩= =因為苯甲苯屬于理想物系所以烏拉爾定律代入=/ 則 =同理 α2= α3= α4= α5= α6= α7= α8= α9= α10=則 本設計為泡點進料 q= 所以，本設計回流比選取：=精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： 相平衡方程：xn==由逐板法可以求:由 第一塊塔板上升氣相組成為 從第一塊塔板下降的液體組成 =/=由第二塊塔板上升氣相組成為同理 y6= x6= y7= x7= ＜因＜所以第8塊塔板上升氣相組成由提餾段操作線方程計算則 同理 x8= y9= x9= y10= x10= = = = 所需總理論板數: 13塊(包括再沸器) 精餾段需6塊板 提餾段需7塊板(2)全塔效率的計算l 實際塔層數的求取因此： 精餾段實際板數 提餾段實際板數 （包括塔釜） 第四章 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算l 操作壓強P的計算取每層塔板壓降為 則塔頂壓強 進料板壓強 塔底壓強 精餾段平均壓強 提餾段平均壓強 l 操作溫度塔頂溫度： =℃進料溫度： =℃塔底溫度： ℃精餾段平均溫度： 提餾段平均溫度： l 物性數據計算l 平均摩爾質量計算（1）塔頂平均摩爾質量計算由 代入平衡線方程得氣相液相（2）進料板平均摩爾質量計算由逐板法，可得第7塊板為進料板 氣相液相（3）塔底平均摩爾質量計算: 氣相液相（4）精餾段平均摩爾質量：氣相： 液相：