化工原理課程設(shè)計--160噸天芳烴分離精餾塔設(shè)計-文庫吧資料
2025-01-24 14:02本頁面
【正文】 圖54 提餾段氣液相負荷圖Vm=3100Vn=K=表58 塔板設(shè)計結(jié)果匯總表項目塔徑D/mm板間距HT/mm全塔截面積AT/cm2堰長lw/mm降液管截面積Ad/cm2閥孔數(shù)n/個精餾段1000600785471477076提餾段1000600785471477076項目開孔率φ/%塔板壓降ΔP/mmHg出口堰高度/mm閥孔動能因數(shù)Fo降液管寬度Wd/mm液體在降液管中停留時間τ/s精餾段50150提餾段50150查表31材料選擇Q235鋼筒體壁厚5mm采用標準橢圓形封頭參考標準橢圓形封頭的基本尺寸選擇公稱直徑 Dg := 1000mm曲面高度 h1 := 250mm直邊高度 h2 := 40mm封頭厚度 S := 6mm人孔規(guī)格Dg=450mm塔頂、塔底、進料處均設(shè)人孔第8塊塔板和第9塊塔板間設(shè)一人孔第23和第24塊塔板間設(shè)一人孔(1)塔頂空間高度為了安裝人孔及破沫網(wǎng)，減少塔頂出口氣體中液體的攜帶量HD := (2)塔底空間高度塔底產(chǎn)品的停留時間(3)進料空間高度液相進料，取HF := (4)塔的總高實際塔板數(shù)為31塊，板間距均取 HT := 采用圓柱形裙座 塔頂蒸汽出口管徑查表35蒸汽導(dǎo)管中的常用蒸汽流速查接管標準系列, 標準化為dv := 250mm若冷凝器裝在塔頂平臺，回流液靠重力自流入塔查接管標準系列, 標準化為dR := 100mm液相進料，采用高位槽送料入塔，料液速度取查接管標準系列, 標準化為dF := 80mm出料管速度取查接管標準系列, 標準化為dw := 50mm塔底采用循環(huán)式熱虹吸重沸器循環(huán)比取c := 5連接管內(nèi)速度取塔底采用釜式再沸器查接管標準系列, 標準化為dL := 65mm查接管標準系列, 標準化為db := 250mm 表61 塔體初步設(shè)計表塔直徑D/mm壁厚δ/mm封頭公稱直徑Dg/mm封頭曲面高度h1/mm封頭直邊高度h2/mm10005100025040封頭厚度S/mm人孔規(guī)格Dg/mm塔頂空間高度HD/mm塔底空間高度HB/mm進料空間高度HF/mm64501400800筒體的總高度H/mm塔頂蒸汽出口管的直徑dv回流管管徑dR/mm進料管管徑dF/mm塔底出料管徑dw/mm2501008050塔底至再沸器的接管管徑dL/mm再沸器返塔連接管管徑db/mm裙座形式65250圓筒形 表62 各接管匯總表 接管公稱直徑接管外徑接管厚度接管伸出長度補強圈外徑補強圈內(nèi)徑Dg/mmφ/mmδ/mmH/mmD/mmd/mm塔頂蒸汽出口管2502738200480277回流管4045 進料管8089615018093塔底出料管5057 塔底至再沸器的接管6573615016080再沸器返塔連接管2502738200480277(1)冷凝器熱負荷(2)冷卻水量(3)計算平均溫差℃℃冷物流進口溫度26℃，出口溫度35℃采用逆流方式進料 Δt1 := ( 35) 176。故取塔徑為1000mm, 板間距為600mm，即 D := 1000mm HT := 600mm。綜上兩種方法，精餾段取板間距為500mm, 塔徑為1000mm時，最佳Simth法第一組板間距600mm表54 各組分密度表Tw=℃苯甲苯乙苯鄰二甲苯kg/cumkg/cumkg/cumkg/cumvaporliquid提餾段，以最低的一塊板為例液相密度 氣相密度液相流率設(shè)塔板間距為HT := 600mm = 板上液層高度為hL := 70mm = 則 HT hL = 由Smith氣相負荷因數(shù)關(guān)系圖可得C20 := 表55 塔底溫度下各組分的表面張力苯甲苯乙苯鄰二甲苯N/mN/mN/mN/m取第二組板間距500mmHT := 500mm = 板上液層高度為hL := 70mm = 則 HT hL = 由Smith氣相負荷因數(shù)關(guān)系圖可得C20 := 取第三組板間距450mmHT := 450mm = 板上液層高度為hL := 70mm = 則由Smith氣相負荷因數(shù)關(guān)系圖可得C20 := 表56 smith法算提餾段塔徑結(jié)果表Smith法HTDD圓整HTDDmmmmmmmm145012006480000002500100050000000036001000600000000三者對比后，HT=500mm時最佳。塔板效率的計算平均塔溫tm下相對揮發(fā)度實際塔板數(shù)為與之前假設(shè)的30塊塔板相差無幾，取31塊進料位置的確定：已知所以精餾段塔板數(shù)14塊，提餾段16塊，進料位置為15塊塔板處。C設(shè)第15塊板進料PF := PD + 15ΔP0 = kPa因為是泡點進料所以由泡點方程可以求得進料溫度為tF := 176。列出物料衡算表32 表32 清晰分割物料衡算表進料塔頂塔底組分質(zhì)量分率質(zhì)量流率kg/hr摩爾分率摩爾流率mol/hr質(zhì)量分率質(zhì)量流率kg/hr摩爾分率摩爾流率mol/hr質(zhì)量分率質(zhì)量流率kg/hr摩爾分率摩爾流率mol/hr苯0000甲苯乙苯鄰二甲苯0000合計111111 塔的適宜工作條件 操作壓力的計算1. 塔頂壓力的計算設(shè)回流罐的溫度t=45℃根據(jù)安托因方程求各組分在t下的飽和蒸汽壓所以回流罐的壓力由于壓力小于1atm，減壓操作，為方便起見，我們采用常壓冷回流故塔頂凝液罐壓力為1atm常壓精餾，蒸汽通過塔頂餾出線及冷凝器的阻力為ΔP := 所以塔頂壓力為PD := = kPa2. 塔底壓力的計算設(shè)定實際塔板數(shù)為30塊，單板壓降取5mmHgNP := 30ΔP0 := PW := PD + NP ΔP0 = atm所以塔底壓力為PW = kPa 操作溫度的確定常壓操作，可近似認為是理想體系1．塔頂溫度的計算由露點方程得tD := 176。噸/天甲苯C7H892．14乙苯C8H10106．167鄰二甲苯C8H10106,。化工原理課程設(shè)計的目的和要求是：提高綜合運用所學(xué)知識進行化工工藝設(shè)計的能力；提高分析問題和獨立工作的能力；培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；提高工程繪圖的能力。本次設(shè)計運用到Aspen Plus、MathCAD、AutoCAD、EDR 等軟件，綜合運用所學(xué)的化工方面的知識，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力?；ぴ碚n程設(shè)計內(nèi)容包括設(shè)計方案的確定、精餾塔的化工工藝計算、結(jié)構(gòu)計算、附屬設(shè)備的選型與校核、工藝流程圖的繪制、主體設(shè)備的圖的繪制及設(shè)計說明書的編寫等?；ぴ碚n程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計說明書題 目：160噸/天芳烴分離精餾塔設(shè)計
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