化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯分離過(guò)程浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-07 15:38本頁(yè)面
【正文】 ，時(shí)常需要將這些混合物分離為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)。苯是化工工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的重要基本原料，分子式C6H6，(20℃)。苯遇熱、明火易燃燒、爆炸?？捎脕?lái)制備染料，樹(shù)脂，農(nóng)藥，合成藥物，合成橡膠，合成纖維和洗滌劑等等；甲苯不僅是有機(jī)化工合成的優(yōu)良溶劑，而且可以合成異氰酸酯，甲酚等化工產(chǎn)品，其分子式CH3（C6H5），(20℃)。在常溫下呈液體狀，無(wú)色、易燃。 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)原料混合物中各組成分離該過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過(guò)程。分離苯與甲苯的生產(chǎn)工藝有：精餾法，膜分離法，萃取法。而浮閥塔漏液少，傳質(zhì)情況好，氣液負(fù)荷有較大的變動(dòng)余地，故采用浮閥精餾塔。當(dāng)篩孔氣速高時(shí)，閥片被頂起、上升，孔速低時(shí)，閥片因自重而下降。又因氣體在閥片下側(cè)水平方向進(jìn)入液層，既減少液沫夾帶量，又延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，故收到很好的傳質(zhì)效果。浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、造價(jià)低，塔板開(kāi)孔率大，生產(chǎn)能力大，其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時(shí)，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。R=。精餾裝置包括精餾塔，原料預(yù)熱器，再沸器，冷凝器。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分汽化與與部分冷凝器進(jìn)行精餾分離，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。另外，為保持塔的操作穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免受泵操作波動(dòng)的影響。若后繼裝置使用氣態(tài)物料，則宜用全分凝器。本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯—甲苯混合物。設(shè)計(jì)中采用冷液（溫度75℃）進(jìn)料。冷凝器在泡點(diǎn)下一部分回流到塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送入儲(chǔ)罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品冷卻送到儲(chǔ)罐。由手冊(cè)查得，苯甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出xy 圖。380kJ/(1kg/78kg/mol)＋= 8892＋22862 = 31754 kJ/mol知 xf = ，℃，則平均溫度℃= K℃(kgK)，故原料液的比熱為：Cp = 180。78＋180。92= kJ/(kmolK)∴得q線方程： 、液相負(fù)荷L=RD== kmol/hV=(R+1)D=(+1)= kmol/h=L+qF=+180= kmol/h=V+(q1)F=+()180= kmol/hⅠ、精餾段操作線方程Ⅱ、提餾段操作線方程兩線交點(diǎn)坐標(biāo)：（，）采用圖解法求理論塔板數(shù)。 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。； = kg/m179。；=179。；=179。液相平均粘度依下式計(jì)算，即 1）塔頂液相平均粘度的計(jì)算 由tD=℃，查手冊(cè)得 μA= mPas= lg()+ ()lg()=s ；μB= mPas3)精餾段液相平均粘度為4)提餾段液相平均粘度由tW=℃,查得μA= mPas= lg()+ ()lg()=各項(xiàng)計(jì)算如下： 1)堰長(zhǎng)LW取LW===2)溢流堰高度hw hw=hL－h(huán)OW選用平直堰，堰上層高度hOW由下式計(jì)算近似取E=1,則取板上清液層高度hL=故hw=hL－h(huán)OW==3) 弓形降液管寬度Wd和截面積Af由=，查弓形降液管參數(shù)圖得=；====179。=50mm1）塔板的分塊因1400mmD1600mm,故塔板采用分塊式，塔徑mm8001200140016001800200022002400塔板分塊數(shù)3456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孔速浮閥數(shù),取201個(gè)2）邊緣寬度確定取，3）開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算其中故3）篩孔計(jì)算及其排列浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm=估算其排間距hh=考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各塊板的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，故取t＇=90mm=按t=, t＇=,以等腰三角形叉排方式，排得閥數(shù)203個(gè)按N=203個(gè)重新核算孔速及閥控動(dòng)能因數(shù)氣速1
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1