煤制甲醇精餾系統(tǒng)工藝設計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-29 05:44本頁面
【正文】 v =，求Vs—Ls關系如下：ev=106/σL【 ua/(HT－h(huán)f)】ua=Vs/(ATAf)= Vshf==(hw+ how)hw=how=E(Lh/lw)(2/3)hf=(+ Ls2/3)=+ Ls2/3HT－h(huán)f=ev=106/103【 ( Ls2/3)】 =整理得 Vs= Ls2/3 在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值計算結(jié)果列于下表Ls m3/sVs m3/s 液相負荷下限線對于平流堰，取堰上液層高度how=，由式how=E(Lh/lw)(2/3) =Ls,min=據(jù)此可做出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 液相負荷上限線 以θ=4s作為液體在降液管中停留時間的下限，由下式θ=（AfHT）/Ls=4故Ls,max=（AfHT）/4=（）/4= m3/s據(jù)此可以作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限 令Hd=ψ(HT＋hw)Hd=hp+hL+hdhP=hc+hl+hσhl=βhLhL= h w +hOW聯(lián)立得 ψHT＋(ψβ1)hw=(β+1) hOW+ hc + hd + hσ忽略hσ，將hOW與Ls、hd和Ls、hc與Vs的關系代入上式，得a’ V2s=b’c’ Ls2d’ Ls2/3 式中a’=[(Aoco)2]（ρv/ρl）b’=ψHT＋(ψβ1)hwc’=(lwhO)2d’=103E( 1+β)(3600/lw)(2/3)將有關數(shù)據(jù)代入,得a’=[()2]（）=b’=＋()=c’=()2=d’=1031( 1+)(3600/)(2/3)= 故V2s= L2/3s在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs的值，計算結(jié)果如下表Ls m3/sVs m3/s在負荷性能圖上，作出操作點A，連接OA，即作出操作線。 對于篩板塔，漏液點氣速uo ,min可由公式Uo,min=【(+ hLhσ)/ρL /ρV】1/2=Uo=＞Uo,min穩(wěn)定系數(shù)為 K= Uo / Uo,min =＞故在本設計中無明顯漏液。 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度Hd應服從式子Hd≤ψ(HT＋hw)甲醇與水屬于一般物系，取ψ= ，則ψ(HT＋hw)=（+）=而Hd=hp+hL+hd板上不設進口堰，則有hd=(uo’)2=()2=Hd=hp+hL+hd=++=則有： Hd≤ψ(HT＋hw)于是可知本設計不會發(fā)生液泛 提餾段 塔板的壓降a 干板的阻力hc計算干板的阻力hc計算由公式hc=(uo/co)2（ρv/ρl）并取do/δ= 5/3= ,可查圖得，co=所以h’c= b 氣體通過液層的阻力hl計算氣體通過液層的阻力hl由公式hl=βhLua=Vs/（AT－Af）=Fo==可查圖得β=所以hl=βhL=c 液體表面張力的阻力hσ計算液體表面張力的阻力hσ由公式hσ=σL/（ρlgdo）計算,則有hσ=氣體通過每層塔板的液柱高度hP，可按公式hP=hc+hl+hσ=氣體通過每層塔板的壓降為 △Pp= hPρlg = ＜ 計算結(jié)果在設計充值內(nèi) 對于篩板塔，液面落差很小，因塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ev=106/σL【 ua/(HT－h(huán)f)】由hf=== 所以：ev=(106/103) 【()】=＜可知液沫夾帶量在設計范圍之內(nèi)。 1) 塔板的分塊因為D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，查表⑷可得，塔板可分為3塊。）取 uo39。各項計算如下：1) 堰長lw可取lw==2) 溢流堰高度hw由hw=hL－h(huán)ow可選取平直堰，堰上層液高度how由下列公式計算，即有how=E(Lh/lw)(2/3)并由圖液流收縮系數(shù)計算圖⑷，則可取用E= ，則how=取板上清液層高度hL= m故 hw== m3) 弓形降液管的寬度Wd和截面積Af由Wd/D= m 可求得Af/AT= Wd/D=Af== mWd== m并依據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即θ=3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞5s ，Lh即為每小時的體積流量驗證結(jié)果為降液管設計符合要求。① 塔板的分塊因為D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，塔板可分為3塊。) 堰上層液高度how由下列公式⑷計算，即有 how=E(Lh/lw)(2/3) 并由圖液流收縮系數(shù)計算,則可取用E= ，則 how= 取板上清液層高度hL= m 故 hw=由l/D= m 查可求得Af/AT= Wd/D= Af== m2Wd== m并依據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即θ=3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞5s ，Lh即為每小時的體積流量驗證結(jié)果為降液管設計符合要求。( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結(jié)構簡單，加工方便。v)=取板間距，HT=，板上清液層高度取hL=，則HThL=由史密斯關聯(lián)圖，得知 C20=氣體負荷因子 C= C20(σ/20)=umax=，則空塔氣速為u=== =按標準塔徑圓整后為D39。s(ρ39。lv=L39。= V39。塔頂壓力== 單板壓降ΔP=進料板壓力pF=+=塔底壓力pw=+=精餾段平均壓力pm=(+)/2=提留段平均壓力pm39。對熱敏物料，一般采用減壓操作，可使相對揮發(fā)度增大，利于分離，但壓力減小，導致塔徑增加，要使用抽空設備。塔底采用間接蒸氣加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至貯罐。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至貯罐。本設計任務為分離醇和水的混合物，對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)常壓精餾流程。⑸ 抄寫說明書。接管尺寸、泵等，并畫出塔的操作性能圖。 ⑵ 蒸餾塔的工藝計算，確定塔高和塔徑。 本設計按以下幾個階段進行： ⑴ 設計方案確定和說明。 ⑵ 操作彈性較小(約2～3)。 ⑷ 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。 ⑵ 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。目前從國內(nèi)外實際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。不同的塔型各有某些獨特的優(yōu)點，設計時應根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進行選型。 ⑹ 塔內(nèi)的滯留量要小。 ⑷ 結(jié)構簡單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 ⑶ 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消耗，從而降低操作費用。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設備還得具備下列各種基本要求： ⑴ 氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破
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