分離苯-甲苯混合液及浮閥精餾塔設(shè)計。樣本-在線瀏覽
2025-03-07 13:36本頁面
【正文】 為板式塔和填料塔。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。精餾原理是將液體混合物部分氣化,利用其中各組份揮發(fā)度不同的特性，實現(xiàn)分離目的的單元操作。精餾所進行的是氣、液兩相之間的傳質(zhì)，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： (1) 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、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 (3) 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)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。 (5) 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。不同的塔型各有某些獨特的優(yōu)點，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進行選型。在設(shè)計過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟合理性。為此，必須具體考慮如下幾點：(1) 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達到任務(wù)規(guī)定的要求，其次所定的設(shè)計方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，必要時傳熱量也可進行調(diào)整，再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計、壓強計，流量計等)及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。 (3) 保證安全生產(chǎn)塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會使塔受到破壞，因而需要安全裝置。在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離苯甲苯混合液。 設(shè)計條件如下： 操作壓力進料熱狀態(tài)回流比單板壓降全塔效率建廠地址塔頂常壓4kPa自選自選ET=52%天津地區(qū)試根據(jù)上述工藝條件作出篩板塔的設(shè)計本設(shè)計任務(wù)為分離苯甲苯混合物。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。312 精餾塔設(shè)計計算 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分數(shù) 苯的摩爾質(zhì)量 甲苯的摩爾質(zhì)量 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 物料衡算 原料處理量總物料衡算苯物料衡算聯(lián)立解得 塔板數(shù)的確定 理論板層數(shù)的求取 苯甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數(shù)。 采用作圖法求最小回流比。 全塔效率的計算 查《化學(xué)工程手冊》常用物質(zhì)的物性和熱力學(xué)數(shù)據(jù)得苯的沸點：，甲苯沸點：塔的平均溫度苯的粘度系數(shù)： 甲苯的粘度系數(shù)： 粘度計算公式： 平均粘度為：總板效率： 實際板層數(shù)的求取 精餾段實際板層數(shù)：提餾段實際板層數(shù)： 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力計算 塔頂操作壓力 每層塔板壓降 進料板壓力 精餾段平均壓力 塔釜壓力 提餾段平均壓力 操作溫度計算 因該精餾塔操在常壓下操作，并且兩組分的物理化學(xué)性質(zhì)，特別是兩組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較接近，所以該混合物為完全理想體系。精餾段氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量： 提餾段氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量: 平均密度計算 ①氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 ②液相平均密度 液相平均密度依下式計算，即 塔頂液相平均密度：，查有機液體相對密度共線圖得進料板液相平均密度：，查有機液體相對密度共線圖得 進料板液相的質(zhì)量分數(shù)為 精餾段液相平均密度為塔釜液相平均密度： 查有機液體相對密度共線圖得提留段的平均密度為： 液體平均表面張力液相平均表面張力依下式計算，即 塔頂液相平均表面張力：，查有機液體表面張力共線圖得：進料板液相平均表面張力：，查有機液體表面張力共線圖得：精餾段液相平均表面張力為 塔釜液相平均表面張力由，查手冊得提餾段液相平均表面張力 液相平均粘度 液相平均粘度依下式計算，即 塔頂液相平均粘度：，查液體粘度共線圖得： 計算得：進料板液相平均粘度：，查液體粘度共線圖得： 計算得：精餾段液相平均粘度為：塔釜液相平均粘度由，查手冊得提餾段液相平均粘度為 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 塔徑的計算 ① 最大空塔氣速和空塔氣速 最大空塔氣速計算公式： 精餾段的氣、液相體積流率為： 提餾段的氣，液相體積流率為精餾段塔徑式中由式計算，其中的由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取，圖的橫坐標為 ：取板間距，板上液層高度，則 由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得取安全系數(shù)為，則空塔氣速為 ： ②塔徑 按標準塔徑圓整后為 塔截面積為 氣體的實際氣速：提餾段塔徑取板間距則，查圖得。
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