【正文】 ............................................................................................................... 47 .......................................................................................................... 47 ...................................................................................................... 47 ................................................................................................... 48 ................................................................................................................. 48 ...................................................................................................... 49 ...................................................................................................... 50 .................................................................................................................... 50 ................................................................................................................. 50 ................................................................................................................. 50 第五章 塔高的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................................. 51 ........................................................................................................................ 51 ................................................................................................................. 51 ................................................................................................................. 52 ................................................................................................................. 52 ................................................................................................................. 52 ................................................................................................................. 52 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 4 .................................................................................................................................. 52 第六章 篩板塔的主要設(shè)計(jì)參數(shù)工藝參數(shù)匯總 .................................................................................. 53 ...................................................................................................... 53 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................ 58 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 5 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 任務(wù) 苯 甲苯 精餾塔設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)條件 處理量 4000kg/h 原料中苯的質(zhì)量分率 塔頂產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分率 塔釜產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分率 單板壓降 小于等于 進(jìn)料狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料 回流比 R= 塔 型 篩板塔 塔操作壓力 4 kPa 年生產(chǎn)天數(shù) 300 天 年產(chǎn)量 2800 噸 /年 全塔效率 Et=62% 加熱類型 間接蒸汽加熱 精餾類型 連續(xù)型 設(shè)計(jì)任務(wù) 單元設(shè)備設(shè)計(jì)的內(nèi)容和過(guò)程 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 6 ? 過(guò)程方案設(shè)計(jì) ? 工藝流程設(shè)計(jì) ? 單元過(guò)程模擬計(jì)算 ? 單元設(shè)備的工藝設(shè)計(jì) ? 工藝設(shè)計(jì)的技術(shù)文件 ? 詳細(xì)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)的基本要求 ? 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 ? 主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ? 主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì) ? 典型輔助設(shè)備的選型 ? 工藝流程圖 ? 主要設(shè)備的工藝條件圖 ? 主要設(shè)備的總裝 配圖 ? 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)方案的確定 選擇塔型 精餾塔屬氣 — 液傳質(zhì)設(shè)備。該塔設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)日要求 較大，由板式塔與填料塔比較 [1]知：板式塔直徑放大時(shí)，塔板效率較穩(wěn)定 ,且持液量較大，液氣比適應(yīng)范圍大，因此本次精餾塔設(shè)備選擇板式塔。因此，本設(shè)計(jì)采用篩板塔比較合適。 操作壓力 常壓操作可減少因加壓或減壓操 作所增加的增、減壓設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益 , 在條件允許下常采用常壓操作，因此本精餾設(shè)計(jì)選擇在常壓下操作。 工藝流程 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 8 原料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱達(dá)到泡點(diǎn)溫度，經(jīng)管道直接送入下游精餾塔，即我們所設(shè)計(jì)的塔。由于塔頂產(chǎn)品仍比較熱，所以經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻。塔釜出來(lái)的產(chǎn)品經(jīng)水泵全部送出。 板效率及實(shí)際塔板數(shù)的確定 求實(shí)際板數(shù) 由 TTENN 1?? 得 精餾段實(shí)際板數(shù)： N 精 = 11 1 0 . 1 6 5 1 7 . 3 0 2 3 ?? （塊） 提餾段實(shí)際板數(shù)： N 提 = 13 ??（塊） 即全塔實(shí)際板數(shù)為 24塊 操作方程的確定 精餾段： Lhk m o lDRL / ????? V=(R+1)D= = 提餾段： hk m o lqFLL /8 3 . 8 3 7 35 5 . 9 22 7 . 9 1 7 3 ????? 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 14 hk m o lFqVV /6 6 )(3 4 )1( ???????? 精餾段操作線方程： 1 ????? nDnn xxVDxVLy 提鎦段操作線方程： 0 0 5 0 6..04 2 1 ????? nWnn xxVWxVLy 精餾段物性數(shù)據(jù)計(jì)算 010 1xy 圖 21 苯 甲苯系的氣液相平衡圖 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 15 由 x =x =x =FDW 查表 21 苯 — 甲苯的 氣液相平衡得： y =y =y =FDW 計(jì)算塔頂、塔底、進(jìn)料處相對(duì)揮發(fā)度： ? ?? ? ? ?? ?/1 0 . 6 7 4 0 / 1 0 . 6 7 4 0 2 . 5 2 00 . 4 5 0 5 / 1 0 . 4 5 0 5/1yyFFaF xxFF? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ?/1 0 . 9 8 6 / 1 0 . 9 8 6 2 . 4 8 60 . 9 6 5 9 / 1 0 . 9 6 5 9/1yyDDaD xxDD? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ?/1 0 .0 3 4 / 1 0 .0 3 4 2 .9 50 .0 1 1 8 / 1 0 .0 1 1 8/1yyWWaW xxWW? ?? ? ??? 塔內(nèi)平均相對(duì)揮發(fā)度為： 33 * * a a aF D W? ? ? 由苯 — 甲苯在 不同溫度 下的 汽液平衡 數(shù)據(jù)作出組成溫度圖 由圖 22讀出塔頂、塔底、進(jìn)料溫度： tD = C tF = C tw = 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 16 607080901001101200 1組成x （y ）溫度t 圖 22 苯和甲苯的組成溫度圖 操作壓強(qiáng)： P= kpa 平均溫度 ： tm ： tD = C tF = C tw =1100C ?tm=（ tD + tF ） /2=(+)/2=℃ 課程設(shè)計(jì)內(nèi)頁(yè)說(shuō)明書(shū) 17 (1)塔頂 y1= XD = 查平衡曲線得到 x1= (2)進(jìn)料 yf = xf = 查附表 [8]知 : (1)塔頂： M VDm =? +()? =（ molg/ ） M LDm =? +()? =（ molg/ ） (2)進(jìn)料 : M VFm =? +()? =（ molg/ ）M LFm =? +()? =（ molg/ ） 平均分子量 M Vm = 2 VFmVDm MM ? =80. 582 82. ??（ molg/ ） M