煤制甲醇精餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-03 05:44本頁(yè)面
【正文】 A= μB= lgμLWm=()+() = μLWm= 提餾段平均粘度 μL’m=(+)/2= 液相平均表面張力依下式計(jì)算 即 σLm=∑xiσi 由tD=℃查(2)得 σA= σB=σLDm=+= mN/m 進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算 由tF=℃查⑵得 σA= σB=σLFM=+= mN/m 塔底液相平均表面張力的計(jì)算 由tW=℃查⑵得 σA= σB=σLWm=+= mN/m 精餾段液相平均表面張力σLm=(+)/2= mN/m 提餾段液相平均表面張力σ’Lm=(+)/2= mN/m第五章、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 塔徑的計(jì)算 L= V= 精餾段的氣、液相體積流率為 VS=VMVm/3600ρVm=()/(3600)= LS=LMLm/3600ρLm=()/(3600)= 式中， 負(fù)荷因子由史密斯關(guān)聯(lián)圖⑶查得C20再求圖的橫坐標(biāo)為 Flv=(L/V)(ρl/ρv)=取板間距，HT=,板上清液層高度取hL=，則HThL= m史密斯關(guān)聯(lián)圖如下由上面史密斯關(guān)聯(lián)圖，得知 C20=氣體負(fù)荷因子 C= C20(σ/20)=umax=，則空塔氣速為 u====按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=塔截面積為At=實(shí)際空塔氣速為u實(shí)際=u實(shí)際/ umax=(安全系數(shù)在不充許的范圍內(nèi)，不符全設(shè)計(jì)要求) L39。= 提餾段的氣、液相體積流率為 V’S=V’MVm/3600ρ’Vm=()/(3600)= L’S=L’MLm/3600ρ’Lm=()/(3600)= 式中， 負(fù)荷因子由史密斯關(guān)聯(lián)圖⑶查得C20再求圖的橫坐標(biāo)為 F39。s/V39。l/ρ39。=塔截面積為A=實(shí)際空塔氣速為u實(shí)際=u實(shí)際/ umax=(安全系數(shù)在充許的范圍內(nèi)，符全設(shè)計(jì)要求) 精餾塔有效高度的計(jì)算精餾段有效高度為 Z精=（N精1）HT=（91）= m提餾段有效高度為 Z提=（N提1）HT=（161）=6m在進(jìn)料板上方開(kāi)一個(gè)人孔， m故精餾塔有效高度為Z=Z精+Z提+=6++=10m第六章、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 精餾段溢流裝置計(jì)算因塔徑 D=，所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)。)各項(xiàng)計(jì)算如下： 堰長(zhǎng)lw可取lw==由hw=hL－h(huán)ow選用平直堰，( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設(shè)計(jì)中一般采用平直形溢流堰板。=則==選用凹形受液盤(pán)，深度h’w=55mm。②邊緣區(qū)寬度確定取Ws=W’s=90mm , Wc=60mm③開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積Aa按下面式子計(jì)算，則有Aa=2【x（r2－x2）+r2/180sin1（x/r）】其中 x=D/2－(Wd＋Ws)r= D/2－Wc并由Wd/D=， 推出Wd=由上面推出 Aa=④ 篩孔計(jì)算與排列本實(shí)驗(yàn)研究的物系基本上沒(méi)有腐蝕性，可選用δ= 3mm碳鋼板，取篩孔直徑do=5mm篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為t=45 do=15mm篩孔的數(shù)目n為n=開(kāi)孔率為φ=（do/t）2=%氣體通過(guò)閥孔的氣速為uo=Vs/Ao=（Aaφ）= 提餾段 (計(jì)算公式和原理同精餾段)因塔徑D=，所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)（同精餾段）。4）降液管底隙高度hoho= Lh/（3600lwuo39。= 則ho=3600/(3600) =＞HwhO==＞ m故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤(pán)，深度h’w=55mm。2) 邊緣區(qū)寬度確定取Ws=W’s= 90mm , Wc=60mm 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積Aa按式子512計(jì)算，則有Aa=2【x（r2－x2）+∏ r2/180sin1（x/r）】其中 x=D/2－(Wd＋Ws)r= D/2－Wc并由Wd/D=，推出Wd=由上面推出Aa= 篩孔計(jì)算與排列本實(shí)驗(yàn)研究的物系基本上沒(méi)有腐蝕性，可選用δ= 3mm碳鋼板，取篩孔直徑do=5mm 篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為t=3 do=15mm篩孔的數(shù)目n為n=開(kāi)孔率為φ=（do/t）2=%氣體通過(guò)閥孔的氣速為uo=V’s/Ao=（）=第七章、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 精餾段 塔板的壓降a 干板的阻力hc計(jì)算干板的阻力hc計(jì)算由公式hc=(uo/co)2（ρv/ρl）并取do/δ= 5/3= ,可查史密斯關(guān)聯(lián)圖得，co=所以hc=() 2()=b 氣體通過(guò)液層的阻力hl的計(jì)算氣體通過(guò)液層的阻力hl由公式hl=βhLua=Vs/（AT－Af）=()=Fo=()1/2=(s m1/2)可查⑸得，得β=所以hl=βhL=(+)= m液柱c 液體表面張力的阻力hσ計(jì)算液體表面張力的阻力hσ由公式hσ=4σL/（ρlgdo）計(jì)算,則有hσ=(4103)/()= m液柱氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度hP，可按下面公式計(jì)算hP=hc+hl+hσ=++=氣體通過(guò)每層塔板的壓降為△ Pp= hPρlg ==＜（設(shè)計(jì)允許值） 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，由于塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 對(duì)于篩板塔，漏液點(diǎn)氣速u(mài)o ,min可由公式Uo,min=【(+ hLhσ)/ρL /ρV】1/2=＞Uo,min穩(wěn)定系數(shù)為 Ｋ=Uo/Uo,min=＞故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式ev=106/σL【 ua/(HT－h(huán)f)】 由hf==所以ev=106/103【 ()】 = kg液/kg氣＜ kg液/kg氣可知液沫夾帶量在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度Hd應(yīng)服從式子Hd≤ψ(HT＋hw)甲醇與水屬于一般物系，取ψ= 則ψ(HT＋hw)=（+）=而Hd=hp+hL+hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有hd=(uo’)2=Hd=hp+hL+hd=++= m液柱則有：Hd≤ψ(HT＋hw)于是可知本設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生液泛。由圖二可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏控制。由圖(13)可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏控制。K)同時(shí)有Ｃp,h,甲醇= kj/(kgK)質(zhì)量分?jǐn)?shù) xF=根據(jù)上式可知：Cp c=+=(kgK)則傳熱面積由下列公式計(jì)算：A=φ/（KΔTm） 其中 ΔTm=(ΔT1－ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2) = K 故有：A=φ/（KΔTm）= m2 則A實(shí)際=選擇固定管板式換熱器系列，規(guī)格為：采用加熱管的直徑為：25名稱公稱直徑Dg/mm公稱壓力Pg/MPa管程數(shù)N管子根數(shù)n規(guī)格500Ⅳ152名稱中心排管數(shù)管程流通面積/m2計(jì)算換熱面積/m2
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