分離苯甲苯混合液的浮閥板式精餾塔工藝設(shè)計方案-展示頁
2025-05-04 13:25本頁面
【正文】 餾塔工藝設(shè)計方案設(shè)計方案的選擇和論證 1 設(shè)計流程本設(shè)計任務(wù)為分離苯__甲苯混合物。對于二元混合物的分離，采用連續(xù)精餾流程。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)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儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。實(shí)際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。蒸餾是物料在塔內(nèi)的多次部分汽化與多次部分冷凝所實(shí)現(xiàn)分離的。在此過程中，熱能利用率很低，有時后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。塔頂冷凝器可采用全凝器、分凝器全能器連種不同的設(shè)置。此次設(shè)計是在常壓下操作?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件。在設(shè)計時要根據(jù)實(shí)際需要選定回流比。常壓操作。間接蒸汽加熱。塔頂選用全凝器。在此使用浮閥塔，浮閥塔塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，其突出優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)氣體的流量自行調(diào)節(jié)開度，這樣就可以避免過多的漏液。浮閥塔一直成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備，其多用不銹鋼板或合金 。從苯—甲苯的相關(guān)物性中可看出它們可近似地看作理想物系。氣體在塔盤板上以水平方向吹出，氣液接觸時間長，霧沫夾帶量少，液面落差也較小。如表16 苯—甲苯（）的txy相平衡數(shù)據(jù)苯摩爾分?jǐn)?shù)溫度℃苯摩爾分?jǐn)?shù)溫度℃液相氣相液相氣相===同理可算出其它的從而推出所以平衡線方程因?yàn)?，查表知：，?所以q線方程為：y=。 精餾段操作線方程為：提餾段操作線方程為： 同理可算出如下值：所以第七塊為進(jìn)料板 所以總理論板數(shù)為12塊（不含再沸器），第7塊板上進(jìn)料。同理可查得：℃，由它們的安托因方程[2] 平均塔溫為℃?！姹降恼扯龋?。加料液體的平均粘度：厘泊。對于塔頂：,查表化工原理[14](360 頁)對于進(jìn)料板：，查表化工原理[14](360 頁)對于塔底：，查表化工原理[14](360 頁) 精餾段平均密度：提餾段平均密度：液體表面張力σM=由查手冊得由℃ 查手冊得 由查手冊得精餾段平均表面張力： 提餾段平均表面張力： 精餾塔工藝尺寸的計算精餾段氣液相體積流率為精餾段 提餾段 （1） 精餾段塔徑計算由（其中）由課程手冊108頁圖51查得，其橫坐標(biāo)為： 選板間距，取板上液層高度 = ，故以為橫坐標(biāo)查圖51得到，因，很接近，故無需校正，即，則空塔速度為故塔徑（2）提餾段塔徑計算其中的C20查圖求得，圖的橫坐標(biāo)為查圖51得到，則空塔速度為故塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為。塔截面積為以下的計算將以精餾段為例進(jìn)行計算：空塔氣速 精餾段有效高度為提餾段有效高度為因塔徑D=、弓形降液管、凹形受液盤及平直堰，不設(shè)進(jìn)口堰。（4）降液管底隙高度h0－56計算降液管底隙高度h0，即：選用凹形受液盤，深度、浮閥排列及塔板布置（1）塔板的分塊本設(shè)計塔徑為，因，故塔板采用分塊式。（2）邊緣區(qū)寬度確定 取 。現(xiàn)按的等腰三角形叉排方式排列，則設(shè)計條件下的閥孔氣速為閥孔動能因數(shù)為所以閥孔動能因子變化不大，仍在9~12的合理范圍內(nèi)，故此閥孔實(shí)排數(shù)適用。所以這樣開孔是合理的。(1)計算干板靜壓頭降由式可計算臨界閥孔氣速，即，可用算干板靜壓頭降，即(2)計算塔板上含氣液層靜壓頭降由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)，已知板上液層高度所以依式(3)計算液體表面張力所造成的靜壓頭降由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計。(3) 液體在降液管內(nèi)停留時間校核應(yīng)保證液體早降液管內(nèi)的停留時間大于3~5 s,才能使得液體所夾帶氣體釋出。（1）霧沫夾帶量判斷霧沫夾帶量是否在小于10%的合理范圍內(nèi)，是通過計算泛點(diǎn)率來完成的。從以上計算的結(jié)果可知，其泛點(diǎn)率都低于80%，所以霧沫夾帶量能滿足的要求。對于
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