酒精精餾系統(tǒng)及—精餾塔設(shè)計畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-05 14:12本頁面
【正文】 得 （1） （2）聯(lián)立（1）(2) 兩式得： 所以 mN/m 塔板數(shù)的確定 理論塔板數(shù)的求取 求理論板可采取逐板計算或圖解法，本設(shè)計采取圖解法。(1) 回流比的確定泡點進(jìn)料，所以q=1,q線為一直線，本平衡線雖具有下凹部分，當(dāng)操作線與q線相交，交點在平衡線上時，操作線并沒有與平衡線相切。前面已經(jīng)取得操作回流比 R= ，可以得出：精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： xy圖3 圖解法求理論板數(shù) 在圖上作操作線，由點（,）起在平衡線與精餾段操作線之間畫階梯，過精餾段操作線與q線相交點后，改為在平衡線與提餾段操作線之間畫階梯， 為止。所以精餾段板數(shù) ，提餾段板數(shù)為。板效率可用奧康奈爾公式計算[6]。 所求得的主要結(jié)果匯總于表6。 2. 堰長 對于單溢流 取 m 3. 出口堰高 本設(shè)計采用平直堰，計算堰上液高度公式為： (1) 精餾段 m m(2) 提餾段 mm4. 方形降液管的寬度和橫截面積由 查手冊[7 ]得 即 m2m驗算降液管內(nèi)液體停留時間精餾段： 提餾段： 停留時間 5 ，故降液管可用5. 降液管底隙高度 (1) 精餾段取降液管底隙高度 則降液管底隙流速 (2) 提餾段取降液管底隙高度 則降液管底隙流速 因為降液管底隙流速在（~）范圍內(nèi), 所以滿足要求。⒉ 浮閥數(shù)目與排列選閥：型，重閥，其閥孔直徑。按N=242 重新核算孔速和閥孔動能因子。塔板開孔率 圖4 精餾段塔板上浮閥排列示意圖(2) 提餾段取閥孔動能因子 塊 取 塊 浮閥排列方式：采用等腰三角形叉排；取同一橫排的孔心距 ；則排間距 ；同理，取 排閥：按以等腰三角形叉排方式作圖，如圖5共排得閥數(shù)210個。 可見閥孔動能因子變化不大，仍在8~12范圍內(nèi)。按下兩式計算并取其中較大值。 （2） 提餾段因為查泛點負(fù)荷因數(shù)圖[7]得：=①泛點率： =%②泛點率：%所以，取泛點率 %可見，泛點率，滿足 kg液體/kg氣體的要求，故不會產(chǎn)生過量液沫夾。（2） 提餾段① 單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? ② 液體通過降液管的壓頭損失： ③ 板上液層高度 則 取 ， ， 則 所以 ，不會產(chǎn)生液泛。 (1) 精餾段 穩(wěn)定系數(shù) 故不會產(chǎn)生嚴(yán)重漏液。因為 ， ， 其中 ， 將它們代入(1)，并整理得：① 精餾段將相關(guān)參數(shù)代入上式并整理得：② 提餾段同理可得： 液相負(fù)荷下限線關(guān)系式取堰上液層高度 m 作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該下為與氣相流量無關(guān)的豎直線。液體在降液管內(nèi)停留時間： 以作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則 物沫夾帶線關(guān)系式 泛點率 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線，按=80% 計算(1) 精餾段 整理得： 由上式可知物沫夾帶線為直線。 負(fù)荷性能圖. 作出塔板負(fù)荷性能圖（見圖6和圖7）。S1 圖6 精餾段塔板負(fù)荷性能圖圖6中： (1)—嚴(yán)重漏夜線 (2)—降液管液泛線 (3)—液相負(fù)荷下限線 (4)—液相負(fù)荷上限線 (5)—物沫夾帶線圖6精餾段塔板負(fù)荷性能圖可以看出：① 在精餾段，在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點 p （設(shè)計點）處在適宜操作區(qū)內(nèi)；② 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由物沫夾帶線控制，操作下限由漏液線控制；③ 按固定的液氣比，由圖可查出塔板的氣相負(fù)荷上限 ，氣相負(fù)荷下限 所以，精餾段操作彈性2. 提餾段VS/m3則uF取2m/s。本塔頂蒸汽出料管為塔頂冷凝器的進(jìn)口管，由冷凝氣的設(shè)計結(jié)果知：塔頂蒸汽出料管的尺寸為3. 回流管 回流的方式一般有兩種，直管回流和彎管回流。本回流管為塔頂冷凝器的出口管，由冷凝氣的設(shè)計結(jié)果知：回流管的尺寸為4. 塔釜出料管[8] 塔底的液體出料管一般有直管出料和經(jīng)過裙座的彎管出料，本塔的塔徑不大，宜采用彎管出料。5. 塔釜進(jìn)氣管 對塔釜進(jìn)氣管的基本要求是：避免液體淹沒氣體通道，盡量使氣體沿塔的橫截面分布均勻，本設(shè)計采用帶有斜切口的直管進(jìn)氣，斜切口可改善氣體的分布狀況。6. 法蘭的選擇 本設(shè)計的塔為常壓操作塔，,故選擇法蘭時，即PN= 則根據(jù)HG501058標(biāo)準(zhǔn)[8]，均選擇標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，板式平焊法蘭，結(jié)果如表8所示：表8 精餾塔各接管法蘭和法蘭蓋的尺寸接管公 稱直 徑法 蘭外 徑法 蘭內(nèi) 徑螺孔直徑螺孔數(shù)量螺紋法蘭厚 度法蘭蓋厚度進(jìn)料管6516078144M121616塔頂蒸汽管3004403282212M202424回流管6516078144M121616塔釜出料管3004403282212M202424塔釜進(jìn)氣管4005404302216M202824 1. 筒體精餾塔可視為內(nèi)壓容器。c 許用應(yīng)力該精餾塔筒體采用鋼板卷焊而成，材料選擇Q235A，查得： d 焊縫系數(shù)按照GB150規(guī)定，焊縫系數(shù)主要考慮焊縫形式與對焊縫進(jìn)行無損檢驗長度兩個因素，本設(shè)計采用全焊透對接焊，對焊縫作局部無損探傷，則=壁厚的確定：計算厚度查表[8]得，鋼板負(fù)偏差C1=該系統(tǒng)中乙醇對筒體腐蝕較小，,設(shè)計壽命為20年。常用除沫器有折流板式除沫器﹑絲網(wǎng)除沫器以及程流除沫器。本設(shè)計選擇標(biāo)準(zhǔn)型絲網(wǎng)，下裝式，過濾網(wǎng)型式為DP型。 裙座對于較高的立式容器，為抵抗風(fēng)載荷及地震載荷，同時為了安裝方便，一般安裝性能較好的裙式支座。由于塔徑較大，所以座圈與塔體間采取對接焊縫。并且群座所耗費(fèi)材料對整個塔而言不多，所以群座材料選為Q235B。
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