過程工藝與設備課程設計任務書丙烯丙烷精餾裝置設計-在線瀏覽
2024-08-07 01:31本頁面
【正文】 qmLs’=qmLs+qmFs=’= qmVs =．計算結果名 稱數(shù) 值理論塔板數(shù) NT109進料板位置 NF51回流比R相對揮發(fā)度 α塔頂產(chǎn)品量 qnD , mol/h塔底產(chǎn)品量qnw ,mol/h精餾段氣相流量qnv kg/s精餾段液相流量 qnl , kg/s提餾段氣相流量 qnv39。 kg/s塔頂溫度tbD ℃塔底溫度tbw ℃塔頂壓力PD MPa（絕）塔底壓力Pw MPa（絕） 精餾塔工藝設計. 物性數(shù)據(jù)，℃下，丙烷的物性數(shù)據(jù)（以塔底為標準）：查得氣相密度：ρV =28kg/m3液相密度：ρL =460kg/m3液相表面張力：σ=. 初估塔徑氣相流量：qmVs’=’=qmVs’/ρ qnVs=液相流量：qmLs’=’=qmLs’/ρ qnLs=兩相流動參數(shù)： 設間距： = 查費克關聯(lián)圖得=氣體負荷因子C：=液泛氣速： ==泛點率取=， 操作氣速u=所需氣體流道截面積A：=選取單流型，弓形降液管板，取=，則=1=故塔板截面積AT=A/=，塔徑D： = m ,圓整：則實際塔板截面面積= m2，降液管截面積=氣體流道截面積A= ，實際操作氣速u=qV’/A=實際泛點率=，～且選=，D= 符合經(jīng)驗關系. 塔高的估算實際板數(shù)180塊，則塔高Z=180*=81m。. 受液盤和底隙取平形受液盤，液體流經(jīng)底隙的流速：ub=qvls’/（lw*hb）=（*）=。整個塔板面積: 受液區(qū)和降液區(qū)面積 2Ad=㎡入口安定區(qū)和出口安定區(qū) bs=60mm=邊緣區(qū) bc=50mm=選擇塔板為單流型，有效傳質面積)其中：Bd=, x=D/2(Bd+bs)=, r=D/2bc=求得=. 篩孔的尺寸和排列：選用正三角形排列取篩孔直徑：do=7mm,t= 開孔率 =% 篩孔面積 Ao=Aa= 篩孔氣速 uo=qv’/Ao= 篩孔個數(shù) =3557 塔板流動性能校核. 液沫夾帶量的校核由=，查《化工原理》（下冊）=，則 kg液體/kg氣體10%,故不會產(chǎn)生過量的液沫夾帶。. 液體在降液管內停留時間 應保證液體在降液管內的停留時間大于3～5s，才能保證液體所夾帶氣體的釋出T=Ad*Ht/qvL’=*3，故所夾帶氣體可以釋放。 反算= 負荷性能圖. 過量液沫夾帶線規(guī)定ev=，則 代入得：qvvh’= 由上述關系可作得線①. 液相下限線 qvLh’==*= 是與y軸平行的線由上述關系可作得線②. 嚴重漏液線qVVh’ =a(b+cq’VLh2/3)1/2其中：q’VVh =4610(+’VLh2/3)1/2由上述關系可作得線③. 液相上限線令 =5s，得： =720**=由上述關系可作得線④. 降液管液泛線式中：a’= =*28/（460**）=10－9 b’= =*+（）*= c’= =315 d’= = =上述關系可作得降液管液泛線⑤上五條線聯(lián)合構成負荷性能圖作點為：q’VLh =’VVh = m3/h如圖：局部放大后設計點位于四條線包圍的區(qū)間中間稍偏下操作彈性操作彈性：qv’max/ qv’min=所以基本滿足要求。釜液的組成為（摩爾分數(shù)）丙稀=，丙烷=塔頂壓力PD =塔底壓力PW =．再沸器殼程與管程的設計殼程管程溫度（℃）100壓力（MPa絕壓）物性數(shù)據(jù)1） 殼程凝液在溫度（100℃）下的物性數(shù)據(jù)：潛熱：rc=熱導率：λc =(m*K)粘度：μc =K)液相粘度：μb =K表面張力：σb＝氣相粘度：μv =V’ 1000/3600= 2633400w傳熱溫差： =℃假設傳熱系數(shù)：K=850W/( m2 K)估算傳熱面積Ap = m2 擬用傳熱管規(guī)格為：Ф252mm,管長L=3m則傳熱管數(shù)： =271若將傳熱管按正三角形排列，按式 NT =3a(a+1)+1 b=2a+1 得：a=9 b=19管心距：t=32mm則 殼徑： =638m取 D = 取 管程進口直徑：Di= 管程出口直徑：Do=. 傳熱系數(shù)的校核．顯熱段傳熱系數(shù)K假設傳熱管出口汽化率 Xe=則循環(huán)氣量： =1) 計算顯熱段管內傳熱膜系數(shù)αi傳熱管內質量流速： di=2522=21mm = ( m2? s)雷諾數(shù)： = 10000普朗特數(shù)： =顯熱段傳熱管內表面系數(shù)：= ( m2 K)2) 殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計算αo蒸氣冷凝的質量流量： = 傳熱管外單位潤濕周邊上凝液質量流量： = kg/(m? s) = 管外冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： = (m2 K)3) 污垢熱阻及管壁熱阻沸騰側：Ri= m2? K/w冷凝側：Ro=? K/w管壁熱阻：Rw= m2? K/w4） 顯熱段傳熱系數(shù) =( m2? K). 蒸發(fā)段傳熱系數(shù)KE計算1) 傳熱管內釜液的質量流量：Gh=3600 G = kg/( m2? h)Lockhutmartinel參數(shù)：Xe=：在X=Xe 的情況下 =則1/Xtt=再查圖3－29，αE=X= Xe= =查設計書P96圖3－29得：α’=2）泡核沸騰壓抑因數(shù)：α=(αE+α’)/2=泡核沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù): =( m2? K)3）單獨存在為基準的對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ： = ( m2? K)沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：KE對流沸騰因子 ： = 兩相對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù): = ( m2? K)沸騰傳熱膜系數(shù)：
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