【論文】苯-氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì)工藝計(jì)算書-文庫吧資料
2025-06-12 19:13本頁面
【正文】 上計(jì)算步驟。若壓降不符合要求，要調(diào)整流速，在確定管程數(shù)或折流板間距，或選擇另一規(guī)格的換熱器，重新計(jì)算壓強(qiáng)降直至滿足要求為止。f．由總傳熱速率方程Q = KSΔtm，初步計(jì)算出傳熱面積S，并確定換熱器的基本尺寸（如D、L、n及管子在管板上的排列等），或按系列標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)備規(guī)格（2）計(jì)算管程、殼程壓強(qiáng)降 根據(jù)初定的設(shè)備規(guī)格，計(jì)算管程、殼程流體的流速和壓強(qiáng)降。d．計(jì)算平均溫度差，決定殼程數(shù)。 (1)計(jì)算并初選設(shè)備規(guī)格a．確定流體在換熱器中的流動(dòng)途徑b．根據(jù)傳熱任務(wù)計(jì)算熱負(fù)荷Q。 （85）式中： F——管子排列方法對壓強(qiáng)降的校正因數(shù)，對正三角形排列F=，； f0——?dú)こ塘黧w的摩擦系數(shù)； Nc ——橫過管束中心線的管子數(shù)；Nc值可由下式估算：管子按正三角形排列： 管子按正方形排列： 式中： n——換熱器總管數(shù)。一般情況下進(jìn)、出口阻力可忽略不計(jì)，故管程總阻力的計(jì)算式為 (82)式中：ΔPΔP2——分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降，Pa； Ft——結(jié)垢校正因數(shù)，對Φ25mm；對Φ19mm； NP——管程數(shù)； Ns——串聯(lián)的殼程數(shù)。（壓強(qiáng)降）的計(jì)算（1）管程流動(dòng)阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。 需指出的是，在一般情況下，冷凝器采用臥式，因?yàn)榕P式的冷凝液膜較薄，故對流傳熱系數(shù)較大，且臥式便于安裝和維修。 如圖82（d）、（e）所示。 圖82 冷凝器的型式如圖82（c）所示。這種布局的優(yōu)點(diǎn)是上升蒸汽壓降較小，蒸汽分布均勻，缺點(diǎn)是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維修，當(dāng)需用閥門、流量計(jì)來調(diào)節(jié)時(shí)，需較大位差，須增大塔頂板與冷凝器間距離，導(dǎo)致塔體過高。 如圖82(a)和(b)所示。下面簡要介紹。 精餾裝置的主要附屬設(shè)備包括蒸氣冷凝器、產(chǎn)品冷凝器、塔底再沸器、原料預(yù)熱器、直接蒸汽鼓管、物料輸送管及泵等。其值視具體情況而定：當(dāng)進(jìn)料有15分鐘緩沖時(shí)間的容量時(shí)，塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間可取3～5分鐘，否則需有10～15分鐘的儲量，以保證塔底料液不致流空。人孔直徑通常為450mm（本設(shè)計(jì)取600mm）。（三）人孔數(shù)目 人孔數(shù)目根據(jù)塔板安裝方便和物料的清洗程度而定。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，通常取HD為（ ～）HT。由上圖查得 Vs,max= Vs,min=故操作彈性為：= 八．附屬設(shè)備的的計(jì)算及選型 (一）塔體總高度 板式塔的塔高如圖81所示，塔體總高度（不包括裙座）由下式?jīng)Q定： (81)式中 HD——塔頂空間，m； HB——塔底空間，m； HT——塔板間距，m； HT’——開有人孔的塔板間距，m； HF——進(jìn)料段高度，m； Np——實(shí)際塔板數(shù)； S——人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間的人孔）。 （77）圖71精餾段篩板負(fù)荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即作出操作線。漏液點(diǎn)的氣速篩板的穩(wěn)定性系數(shù)（不會產(chǎn)生過量液漏）為防止降液管發(fā)生液泛，應(yīng)使降液管中的清液層高度苯—氯苯物系屬于一般物系，取φ=而板上不設(shè)進(jìn)口堰，則成立，故不會產(chǎn)生液泛。每層塔板的開孔數(shù)（孔）每層塔板的開孔率（應(yīng)在5~15%，故滿足要求）每層塔板的開孔面積氣體通過篩孔的孔速（三）篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 (1)由查圖510得= (2)氣體通過液層的阻力由下式計(jì)算 m/s 查表511，得β=. （3）液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 由下式計(jì)算氣體通過每層塔板的液柱高度為氣體通過每層塔板的壓降為（滿足工藝要求）對于篩板塔，液面落差很小，且本案例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 （2）開孔區(qū)面積式中：取篩孔的孔徑，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度，且取。液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間（滿足要求） （4）降液管的底隙高度~，取液體通過降液管底隙的流速，則有：（~，本結(jié)果滿足要求） （1）邊緣區(qū)寬度與安定區(qū)寬度邊緣區(qū)寬度：一般為50~75mm，D 2m時(shí)，可達(dá)100mm。 （1）溢流堰長（出口堰長）取堰上溢流強(qiáng)度，滿足篩板塔的堰上溢流強(qiáng)度要求。純組分的汽化潛熱與溫度的關(guān)系可用下式表示：（氯苯的臨界溫度：）（六）液體的平均粘度塔頂：查化工原理附錄11，在80℃下有：加料板：精餾段：五．精餾段的汽液負(fù)荷計(jì)算汽相摩爾流率汽相體積流量汽相體積流量液相回流摩爾流率液相體積流量液相體積流量冷凝器的熱負(fù)荷六．塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算（一）塔徑，則：（即泛點(diǎn)氣速）查Smith通用關(guān)聯(lián)圖得負(fù)荷因子泛點(diǎn)氣速：m/s，則空塔氣速為圓整取，此時(shí)的操作氣速。塔頂：加料板：平均壓強(qiáng)（二）平均溫度依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過試差法，計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、氯苯的飽和蒸汽壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：塔頂溫度80℃加料板88℃。（近似取兩段效率相同）精餾段：塊，取塊提餾段：塊，取塊總塔板數(shù)塊。s的烴類物系，式中的為全塔平均溫度下以進(jìn)料組成表示的平均粘度。（二）實(shí)際塔板數(shù)選用公式計(jì)算。 圖32 苯氯苯物系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解圖解得塊（不含釜）。 圖31 苯—氯苯混合液的x—y圖在圖上，因，查得，而。T法）求取，步驟如下：，利用泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程求取依據(jù)，將所得計(jì)算結(jié)果列表如下： 表31 相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算溫度，（℃）80901001101
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1