化工原理課程設(shè)計---板式精餾塔設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-11 00:11本頁面
【正文】 卻水溫度： 30℃ 飽和水蒸汽壓力： (表壓 ) 設(shè)備型式：篩板 (浮閥 )塔 廠址： 三 . 設(shè)計任務(wù) 完成精餾塔工藝設(shè)計，精餾設(shè)備設(shè)計，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選用，繪制帶控制點工藝流程圖，塔板結(jié)構(gòu)簡圖，編制設(shè)計說明書。 四 . 設(shè)計內(nèi)容 1. 工藝設(shè)計 （ 1） 選擇工藝流程和工藝條件 a． 加料方式 b. 加料狀態(tài) c. 塔頂蒸汽冷凝方式 d. 塔釜加熱方式 e. 塔頂塔底產(chǎn)品的出料狀態(tài) 塔頂產(chǎn)品由塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻至常溫 。 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)常費和設(shè)備投資費綜合核算最經(jīng)濟(jì)原則 ， 盡量使用計算機(jī)進(jìn)行最優(yōu)化計算 ， 確定適宜回流比 。 然后根據(jù)全塔效率 ET，求得全塔、精餾段、提餾段的實際塔板數(shù)，確定加料板位置。 (2)塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計和流體力學(xué)計算 (3)繪制塔板負(fù)荷性能圖 畫出精餾段或提餾段某塊的負(fù)荷性能圖 。 *全塔高度 ： 包括上、下封頭，裙座高度。 大致估計一下加料管路上的管件和閥門 。 貯槽容積按加滿一次可生產(chǎn) 10天計算確定 。 (4)塔頂冷凝器設(shè)計選型 根據(jù)換熱量，回流管內(nèi)流速，冷凝器高度，對塔頂冷凝器進(jìn)行選型設(shè)計。 應(yīng)按設(shè)計程序列出計算公式和計算結(jié)果；對所選用的物性數(shù)據(jù)和使用的經(jīng)驗公式圖表應(yīng)注明來歷 。 : 寫出詳細(xì)計算步驟 ,并注明選用數(shù)據(jù)的來源 。 設(shè)計說明書要求字跡工整 ,裝訂成冊上交 。 因此要注意不同的場合應(yīng)使用不同的流量單位 。 式中： R 回流 Rm i n— 最小回流比 ? — 全塔平均相對揮發(fā)度 2022/2/16 3. 理論板數(shù)和實際板數(shù)的確定（ 1 ）逐板法計算理論板數(shù)，交替使用操作線方程和相平衡關(guān)系。2022/2/16 （ 3 ）加料板位置的確定求出精餾段操作線和提餾段操作線的交點x yq q、并以xq 為分界線，當(dāng)交替使用操作線方程和相平衡關(guān)系逐板往下計算到x x x xn q n q? ??且1 時，就以第 n 塊板為進(jìn)料板。1 、板間距HT的初估 板間距的大小與液泛和霧沫夾帶有密切的關(guān)系。板間距取得大，還對塔板效率、操作彈性及安裝檢修有利。初選板間距時可參考下表所列的推薦值。2022/2/16 232323220)(])( l n)(ln)( x p [VLvLTvvVLLhHZLZZZLZZZZZZC?????????????????????2022/2/16 3 、液流型式的選擇 液體在板上的流動型式主要有， U 型流、單流型、雙流型和階梯流型等，其中常選擇的則為單流型和雙流型。對平直堰，設(shè)計時hOW 一般應(yīng)大于 0 . 0 06 m ，若低于此值應(yīng)改用齒形堰。 平直堰的hOW 按下式計算 h ELlOWhW???????2 84100023. 式中 Wl— 堰長 , m。一般可取為 1 ，誤差不大2022/2/16 齒形堰 hOW不超過齒頂時 ? ?25WnSOWlhLh ? hOW超過齒頂時 ? ?? ?2525nOWOWnWShhhhlL ??????????? SL— 塔內(nèi)液體流量 ,Sm3 nh— 齒深 , m 。 降液管的截面積應(yīng)保證溢流液中夾帶的氣泡得以分離，液體在降液管中的停留時間一般等于或大于 3 ～ 5 秒，對低發(fā)泡系統(tǒng)可取低值，對高發(fā)泡系統(tǒng)及高壓操作的塔，停留時間應(yīng)加長些 。2022/2/16 2022/2/16 6 、塔板設(shè)計 (1). 塔板布置 i . 開孔區(qū)面積Aa對于單流型塔板 ??????????)( s i n21222rxrxrxAa 式中 xDW Wd S? ? ?2( ) , m rDWC? ?2 ,m si n? 1xr以弧度表示的反三角函數(shù)對于雙流型塔板A x r x rxrx r x rxra? ? ???????? ? ???????? ?2 22 2 2 11212 2 1s i n s i n式中 xWWdS12???(?Wd 為雙溢流中間降液管的寬度 )其它符號與單流型塔板公式同2022/2/16 ii 溢流區(qū) 溢流區(qū)面積Af 及?Af 分別為降液管和受液盤所占面積 . iii 安定區(qū) 開孔區(qū)與溢流區(qū)之間的不開孔區(qū)域為安定區(qū)，其作用為使自降液管流出液體在塔板上均布并防止液體夾帶大量泡沫進(jìn)入降液管。 i v 無效區(qū) 在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈邊緣區(qū)域供支撐塔板的 邊緣之用，稱無效區(qū)。為防止液體經(jīng)邊緣區(qū)流過而產(chǎn)生短路現(xiàn)象，可在塔板上沿塔壁設(shè)置旁流擋板。工業(yè)上常用 d0=3 ～ 8 mm ，推薦 4 ～ 6 mm 。 t / d0過小易形成氣流相互擾動，過大則鼓泡不均勻，影響塔板傳質(zhì)效率。通常開孔率為 5% ～ 1 5% 。若塔內(nèi)上下段負(fù)荷變化較大時，應(yīng)根據(jù)流體力學(xué)驗算情況，分段改變篩孔數(shù)以提高全塔的操作穩(wěn)定性。( 1) 氣體通過塔板的壓強(qiáng)降 : ph,m 液柱 ?hhhhlCp??? ph— 氣體通過每層塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m 液柱 hC — 氣體通過篩板的干板壓降， m 液柱 lh— 氣體通過板上液層的阻力， m 液柱
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