化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯分離過程浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-30 07:59本頁面
【正文】 用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品冷卻送到儲(chǔ)罐。 甲苯物系 xy圖 由手冊(cè)查得，苯 甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出 xy 圖。 求解結(jié)果： 總理論塔板數(shù) =24（包括塔釜） 進(jìn)料位置： NF=13(包括塔釜 ) Ⅰ、精餾段實(shí)際塔板數(shù) N精 =（ NTNF） /ET=(2413)/=22 Ⅱ、提餾段實(shí)際塔板數(shù) N提 =（ NF1） /ET=(131)/=24 實(shí)際板數(shù)為 =22+24=46 進(jìn)料位置為 24塊 精餾段有關(guān)物性數(shù)據(jù)以及主要工藝尺寸的計(jì) 算 操作壓力的計(jì)算 Ⅰ、塔頂操作壓力： PaPP oD ????? 表 取每層塔板壓降Δ P= Ⅱ、進(jìn)料板壓力： k P aPP DF ???????? Ⅲ、精餾段平均壓力： ??? 2 PPP DFm （ +） /2=113kPa Ⅳ、塔底壓力： ?PW +46 = Ⅴ、提餾段平均壓力： ?P39。 安托因方程： lgP0=AB/(t+C) 由物性手冊(cè)查得苯（ A） — 甲苯（ B）理想物系。 （ 75+） /2=℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 Ⅰ、塔頂平均摩爾質(zhì)量 由 y1=xD=（見圖 ），得 x1= MVDm = +（ ） =MLDm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅱ、進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量 由圖解理論板（見圖 ），由 xF=，查得 yF= MVFm = +（ ） =MLFm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅲ、塔底平均摩爾質(zhì)量 yW=,xW= MVWm = +（ ） =MLWm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅳ、精餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm =（ MVDm +MVmF ） /2=（ +） /2=MLm =（ MLDm +MLFm ） /2=（ +） /2=Ⅴ、提餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm39。 =（ MLFm +MLWm ） /2=（ +） /2= 平均密度計(jì)算 1） 氣相平均密度計(jì)算 精餾段： mTMP kgR VV mm m 3/)( ??? ???? 提餾段： mTMP kgRVV mm 339。39。； ?B = kg/m179。； ?B =179。； ?B =179。 液相平均粘度計(jì)算 液相平均粘度依下 式計(jì)算，即 ?? iixLg m lgl ?? 1）塔頂液相平均粘度的計(jì)算 由 tD=℃，查手冊(cè)得 μ A= mPa s ?LDmlg = lg()+ () lg() ?LDm = s ； μ B= mPa s 3)精餾段液相平均粘度為 smP aLFLDL mm ?????? m??? 4)提餾段液相平均粘度 由 tW=℃ ,查得 μ A= mPa s ? Wlg L m = lg()+ () lg() ?LWm =39。 m ????? ? sLL mMLmmS /3600339。39。各項(xiàng)計(jì)算如下： 1)堰長(zhǎng) LW 取 LW== = 2)溢流堰高度 hw hw=hL－ hOW 選用平直堰，堰上層高度 hOW由下式計(jì)算 ??????????? LLh WsE32OW 1000 近似取 E=1,則 mh 0 5 3 6 0 00 0 6 4 32OW ???? ?????? ? 取板上清液層高度 hL= 故 hw=hL－ hOW== 3) 弓形降液管寬度 Wd和截面積 Af 由 DLW =，查弓形降液管參數(shù)圖得 ATfA =； DWd = Af = = =179。o ?， muLLh oWso 03 04 360000 64 39。=50mm 1）塔板的分塊 因 1400mm? D? 1600mm,故塔板采用分塊式，查表 表 塔徑 mm 8001200 14001600 18002021 22002400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 得塔板分為 4塊 選用 F1型重閥，閥孔直徑 dO=39mm，底邊孔心距 t=75mm 精餾段計(jì)算 取閥孔動(dòng)能因子 FO=12 孔速 smV mFu O /O ??? ? 浮閥數(shù) 4 0 3 22 ????? ?? udVOOSn ,取 201個(gè) 2）邊緣寬度確定 取 mWW SS 39。o ? ??? 12 閥控動(dòng)能因數(shù) FO變化不大，仍在 912范圍內(nèi) 塔板開孔率： %0 3 Dd22???? ????????????? 提餾段 堰長(zhǎng) LW 取堰長(zhǎng) mDLW 0 5 ???? 出口堰高 hW ??? 36003600 39。/h hhh OWwL ?? 故采用平直堰 :堰上 高度 ?????????lLhWhE 32OW 1 0 0 0 近似取 E=1 所以 ?????????lLhWhE 32OW 1 0 0 0 = 10000 5 32 ??? ?????? 故 ??? hhhOWLW= 降液管的寬度 Wd與降液管的面積 Af 由 ?DL ，查《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 ?DW ， T?AAf 故 Wd== = Af== 4? 178。 停留時(shí)間： sLHASTf 1 1 5 2 39。S ????? ?? udVOOn ,取 216個(gè) 2）邊緣寬度確定 取 mWWSS 39。o ? ??? 12 閥控動(dòng)能因數(shù) FO變化不大，仍在 912范圍內(nèi) 塔板開孔率： %0 3 Dd 22 ???? ????????????? 塔板壓降的計(jì)算 1）精餾段 氣相通過浮閥塔板的壓力降 P c lh h h h?? ? ? 干板阻力 Lvc gUh ?????? 20 mh c )( 2 ????? 計(jì)算塔板上含氣液層阻力 由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) ?? ，已知板上液層高度 ? 所以依式 Ll hh 0?? mhl ??? 計(jì)算液體表面張力所造成的阻力 由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時(shí)液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計(jì)。這樣，氣流經(jīng)一層，浮閥塔板的靜壓頭降液柱高度為 mh p 0 8 3 5 ??? 換算成單板壓降 K paPaghP Lff 5 . ??????? ? (設(shè)計(jì)允許值 ) 液面落差的計(jì)算 1）精餾段 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度 Hd≤φ (HT+hw) Hd=hp+hl+hd 氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊后w高度 hp，前已算 hp= 液體通過降液管的壓頭損失，因不設(shè)進(jìn)口堰 故 Hd= ? ?mhl L ow s 22????????? ?????????? 板上液層高度，前已選定 hl= 則 Hd=++= 取φ = 又已選定 HT=， hw=，則 φ (HT+hw)=（ +） = 可見 Hd＜φ (HT+hw),符合防止淹塔的要求 2）提餾段 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度 Hd≤φ (HT+hw) Hd=hp+hl+hd 氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊后w高度 hp，前已算 hp= 液體通過降液
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1