苯氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 17:13本頁面
【正文】 md0——篩孔直徑，mD ——塔徑，mDL——液體擴(kuò)散系數(shù)，m2/sDV——?dú)怏w擴(kuò)散系數(shù)，m2/sev——液沫夾帶量，kg(液)/kg(氣)E——液流收縮系數(shù)，無因次ET——總板效率，無因次F——?dú)庀鄤?dòng)能因子，kg1/2/()F0——篩孔氣相動(dòng)能因子，g——重力加速度，h——填料層分段高度，m HETP關(guān)聯(lián)式常數(shù)h1——進(jìn)口堰與降液管間的水平距離，mhc——與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋琺液柱hd——與液體流過降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，mhf——塔板上鼓泡層高度，mhl——與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱hL——板上清液層高度，mhmax——允許的最大填料層高度，mh0——降液管的低隙高度，mhOW——堰上液層高度，mhW——出口堰高度，mh’W——進(jìn)口堰高度，mhδ——與克服表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m液柱H——板式塔高度，m溶解系數(shù)，kmol/(m3整個(gè)精餾塔包括：塔釜、塔節(jié)、進(jìn)料罐、進(jìn)料預(yù)熱器、塔釜液儲(chǔ)罐、塔頂冷凝器、回流比控制器、產(chǎn)品儲(chǔ)罐等。為使塔身保持絕熱操作，采用現(xiàn)代化儀表控制溫度條件，并可在室溫～300℃范圍內(nèi)任意設(shè)定。二．設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn) 浮閥塔應(yīng)用廣泛，對(duì)液體負(fù)荷變化敏感，不適宜處理易聚合或者含有固體懸浮物的物料浮閥塔涉及液體均布問題在氣液接觸需冷卻時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜板式塔的設(shè)計(jì)資料更易得到，而且更可靠。三．工藝流程原料液由泵從原料儲(chǔ)罐中引出，在預(yù)熱器中預(yù)熱后送入連續(xù)板式精餾塔（篩板塔），塔頂上升蒸汽流采用強(qiáng)制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻至后送至產(chǎn)品槽；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供氣相流，塔釜?dú)堃核椭翉U熱鍋爐。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾過程。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。 （二）平均摩爾質(zhì)量MF ＝＋(1－)＝（三）料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率依題給條件：一年以300天，一天以24小時(shí)計(jì)，有：W′＝50000t/a＝，全塔物料衡算： F′＝D′＋W′′＝′＋′F′＝＝＝D′＝＝＝W′＝＝＝三．塔板數(shù)的確定（一）理論塔板數(shù)的求取苯氯苯物系屬于理想物系，可采用梯級(jí)圖解法（M將表31中數(shù)據(jù)作圖得曲線。故有：考慮到精餾段操作線離平衡線較近，故取實(shí)際操作的回流比為最小回流比的2倍，即：求精餾塔的汽、液相負(fù)荷L=RD== kmol/hV=(R+1)D=(+1)= kmol/hL′=L+F=+= kmol/hV′=V= kmol/h精餾段操作線：提餾段操作線：提餾段操作線為過和兩點(diǎn)的直線。其中，精餾段塊，提餾段塊，第4塊為加料板位置。~(80+)=106℃（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄11得：。四．塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算（一）平均壓強(qiáng)?！妫ㄈ┢骄肿恿克敚? ，（查相平衡圖）加料板：，（查相平衡圖）精餾段：（四）平均密度 表41 組分的液相密度（kg/m3）溫度，（℃）8090100110120130苯817805793782770757氯苯1039102810181008997985純組分在任何溫度下的密度可由下式計(jì)算苯 ： 推薦：氯苯 ： 推薦：式中的t為溫度，℃塔頂：進(jìn)料板：精餾段：（五）液體的平均表面張力附： 表42 組分的表面張力（mN/m）溫度，（℃）8085110115120131苯氯苯雙組分混合液體的表面張力可按下式計(jì)算：（為A、B組分的摩爾分率）計(jì)算得，塔頂：；（80℃）進(jìn)料板：；（88℃）精餾段：氯苯的汽化潛熱：103kJ/kmol。 精餾段有效高度為 提餾段有效高度為 在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為600mm故精餾塔的高度為++=（二）塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、凹形受液盤，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰。 （2）出口堰高對(duì)平直堰由及，查化工原理課程設(shè)計(jì)圖55得，于是：（滿足要求） （3）降液管的寬度和降液管的面積由，查化原下P147圖1116得，即：。安定區(qū)寬度：規(guī)定m時(shí)mm；m時(shí)mm；本設(shè)計(jì)取mm，mm。故孔心距。式中：==在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍中。七．塔板負(fù)荷性能圖（1）以氣為限，求關(guān)系如下 （71）式中：將已知數(shù)據(jù)代入式（71） （72）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（72）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表：表71依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出霧沫夾帶線（1）（2） （73） （74）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（74）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表：表72依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出液泛線（2）（3）以 （75）（氣相負(fù)荷下限線）（4）漏液點(diǎn)氣速 整理得： （76）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（76）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表： 表73依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出漏液線（4）（5）取平堰堰上液層高度m。由圖可看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。（二）塔頂空間HD 塔頂空間（見圖8
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