【正文】 045 0． 041 （ 3）液相負(fù)荷上限線 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 降液管內(nèi)停留時間 s3?? .則 )/(0 0 3 2 9 3 2 9 ax 31 smHAL Tfs ???? ? （ 4）漏液線 .對于 F1 型重閥，由 ?? vF ?? )/( smv ??? ?? ? ? )/( 220200 smvndndV s ?????? ???? 即 )/(0 1 in1 smVs ? （ 5） 液相負(fù)荷 下限線取堰上線液層高度 mh w ? ，根據(jù) wh0 計算式求 SL 得下限值 . in36003/2 ??????? w slLE )/(0 0 0 2 i n 3 smls ? 經(jīng)過以上流體力學(xué)性能得校核可以將精餾段塔板負(fù)荷性能圖畫出，如圖所示： 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 在任務(wù)規(guī)定得氣液負(fù)荷下的操作點 P（ ， ）在適宜的操作區(qū)內(nèi)。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 提餾段的物料恒算 （ 1）操作壓力、進(jìn)料板壓力 ?FP (K aP ) 若取每層塔板壓降 ?P=(K aP ) 塔釜壓力 1 1 5539。 ????? WFW PPP(K aP ) (2) 溫度、根據(jù)操作壓力、通過試差計算： BOBAOAW XPXPP ?? 進(jìn)料板 CT OF ? 塔釜 CT OW 39。, Cttt OWFM ????? ?提 (3) 平均摩爾質(zhì)量 M 進(jìn)料板： 39。 ?FX )()3 4 1 (263 4 1 k m o lkgMVF ?????? )()0 4 1 (260 4 1 k m o lkgMLD ?????? 塔釜： ?y ?x )()0 0 5 6 (260 0 5 6 k m o lkgMVM ?????? )()0 0 0 4 7 (260 0 0 4 7 k m o lkgMLW ?????? 提留餾段的平均摩爾質(zhì)量： )( k m o lkgMMM VMVFV ????? )( k m o lkgMMM LWLDL ????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 (4) 平均密度 MP BLBALAmLWW...1 ??? ?? 進(jìn)料板： 7 80 1 7 5 7 50 1 7 5 . ???mL? )(3. mkgwmL ?? 塔釜： 0 0 0 )0 0 0 4 7 ( 0 0 4 7 0 0 0 4 7 ????? ??AW ???? 6 20 0 0 6 20 0 0 ? )(3. mkgwmL ?? )(8 6 42 6 6 523... mkgwmLmLmL ????? ??? 氣象密度： ? ? )( 3. mkgRTMPP WV ??? ??? （ 5）液體黏度 mLu. ? ? )(0 1 6 4 1 4 1 8 3. sm p au FL ???????? ? ? ? )(1 5 0 0 4 7 0 0 4 7 5 3. sm p au wL ???????? ? )(0 8 4 1 5 1 6 . smp au mL ????提 （ 6）液體表面張力 m? ???ni iim x1 ?? ? ? )( 4 4 . mmNFm ??????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 ? ? )( 0 47 0 47 . mmNwm ??????? )( .. mmNwmFmm ????? ??? 提餾段氣液負(fù)荷計算 ? ? )( )1(39。 hk molFRDFLL ???????? )(0 3 6 0 0 6 0 0 3.39。SmMVV mVVS ????? 提提? )(0 0 1 8 6 43 6 0 0 6 0 0 3.39。 SmMLLmLLS ?????提? 塔和塔板主要工藝尺寸計算 （ 1）塔徑、參考表 初選板間距 mHT ? .取板上液層高度 ?Lh m 得 )( mhH LT ???? 212139。 ??????????????????????????????VWLWSSVL ?? 查《塔的工藝計算》 Smith 關(guān)聯(lián)圖得 ?C 根據(jù)式 20 20 ?????? ?? CC校核至物系 表面張力為 mmN 時的 C 即： 0 33 20 37 ?????????C 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 )( 3 3 a x smCu VW VWLW ?????? ? ?? 可取安全系數(shù) 則： )(m a x smuu ???? )( 39。 smDVu S ????? ? (2) 流溢裝置 采用單溢流弓形降液管，平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。可用 Francis 公式計算 how= ) ( 32 ???? （ m） wh = Lh how == (m) ④ 降液管底隙高度 ho。查《塔的工藝計算》，孔徑取 ，閥孔動能氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 因子取 9。 取同一橫排的孔心距 a=75mm=，估算問題 h= )(0 8 9 2 6 1 mnaAa ??? 塔徑較小，可用整塊式塔板。 )( mhh Lf ??? ? 0 5 0 2 2 5 ????? fcp hhh 單板壓降 )( 5 0 paghp Lp ?????? ? （ ，符合設(shè)計要求） （ 2）淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象發(fā)生，要求控制降液管中液層高度符合)( wTD hHH ??? 其中 dLpD hhhH ??? 查《化學(xué)工程手冊 3》 )() ()( 220 mhl slh wd ?????? 所以 )( mhhhH dlpd ??????? 查《化學(xué)工程手冊 3》對于一般物系中取 ，板間距 )( mHT ? ， ?wh 得 )(1 6 8 )0 3 ()( mhH wT ?????? )( wTd hHH ??? 符合要求 （ 3）霧沫夾帶 查《塔的工藝計算》霧沫夾帶公式 )(fahH ue ?? ? mmn /?? 由 )/(1 2 8 0 3 2 9 8 0 3 smAA vu fT sa ?????? 得 （氣）（液） kgkge /0 1 4 )1 2 1 2 8 ( 0 0 5 ????[ （氣）（液） kgkg / .符合要求 ] 參考《化學(xué)工程手冊 .3》 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 泛點率 = ％ ?????bFlSvwlwvwsAkcllv ?? ? )( mwdl dL ?????? )(2 1 6 0 3 2 9 8 2mAAA fTb ?????? Ll —— 板上液體留經(jīng)長度 m； bA —— 板上液流面積 2m ； Fc —— 泛點負(fù)荷系數(shù)，取 ； k —— 特性系數(shù)，取 。） 塔板負(fù)荷性能圖 （ 1）霧沫夾帶線，按泛點率為 80％計算： ????????ss lv 整理得 ???? ss lv ?sv 與 ?sl 分別取值獲得一條直線，數(shù)據(jù)如下表 ?sl 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 ?sv （ 2）液泛線 查《塔的工藝計算》 )( mhhhhhhhhH dlfcdlpd ??????????????液泛線方程 3202020 )3600(1000 )[1()()( w sww slwvwwT l lEhhl lguhH????????? ???? mHhH dwT 1 7 8 9 )( ???? 整理得 322 ???? ss lv 計算數(shù)據(jù)如下表 ?sl / )/( 3 sm ?sv / )/( 3 sm （ 3）液相負(fù)荷上限線 以降液管內(nèi)停留時間 s5?? 則 )(0 0 1 9 7 3 2 9 m a x mHAl Ts ?????? ? （ 4）漏液線 對于 1F 型重閥，查《塔的工藝計算》 500 ?? vwuF ? )/( 30 smu vw ??? ? )/(0 1 8 1 )( 32020m i n smnudv s ??????? ? （ 5）液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 mhow ? 查《塔的工藝計算》 )3600( 32m i n ???wsw l lEh E= 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 )/(00 02 3m i n smls ?? 經(jīng)過以上流體力學(xué)性能的校核可以將提餾段塔板負(fù)荷性能圖畫出，如圖所示： 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點 P(、 ),處在適宜的操作區(qū)內(nèi)。 按固定的氣液比，即氣相上限 smVs /m in, ? 。m in, 第三章 塔及其附屬設(shè)備的選型 塔頂冷凝器的設(shè)計與選型 因為被冷凝的氣相介質(zhì)的飽和蒸汽壓不是很高，且腐蝕性不嚴(yán)重，冷凝膜系數(shù)不是很高，所以選用管殼式換熱器中的固定管板式換熱器。 在殼程冷凝時，飽和氣體的壓力降比管程小。 雖然浮頭式有殼體和管束的溫度不受限制，管束便于更換，殼程可以用機(jī)械法清除等優(yōu)點，但其造價高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時固定管板式具有結(jié)構(gòu)簡單造價低的優(yōu)點，故選用固定管板式臥式冷凝器 (全凝器 ) 塔底再沸器的選型 也采用固定管板臥式冷凝器 . 泵的選型 本設(shè)計采用 Y 型離心泵 . 除沫器 本設(shè)計采用絲網(wǎng)除沫器，用于分離塔中氣 體夾帶的液滴，以保證傳質(zhì)效率，降低有價值的物質(zhì)的損失和改善塔后壓縮機(jī)的操作，一般多在塔頂設(shè)置絲網(wǎng)除沫器。 控制系統(tǒng)可采用手動、一般自動化儀表或智能計算機(jī)操作。 除流量參數(shù)外，還有壓力、塔釜液位、回流罐液位、塔頂產(chǎn)品組成和塔釜產(chǎn)品組成等參數(shù)。對于一個連續(xù)系統(tǒng)，若不阻止累積就不可能取得穩(wěn)態(tài)操作，也就不可能穩(wěn)定。 產(chǎn)品組成控制可以直接使用產(chǎn)品組成測定值 , 也可以采用代表產(chǎn)品組成的物性，如密度、蒸氣壓等。 填料塔為操作瓶頸 填料塔在設(shè)計氣液負(fù)荷范圍內(nèi)操作可取得所需的分離效率 ,超過此 負(fù)荷范圍 ,會導(dǎo)致分離效率下降、壓降升高泛塔等現(xiàn)象 ,多數(shù)情況下填料塔操作提高處理能力和分離效率的瓶頸是填料塔本身。 在常壓附近 ,提高壓力可使處理量提高 ,低壓、相對揮發(fā)度高及相對揮發(fā)度隨壓力變化不大時 ,增壓操作對處理量提高最大。 2 進(jìn)料的預(yù)熱 填料塔進(jìn)料以上填料段和進(jìn)料以下填料段通常并不是在同一泛點百分?jǐn)?shù)下操作 ,普通精餾通常為泡點進(jìn)料 ,若將進(jìn)料預(yù)熱或預(yù)冷 ,可氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 以使塔的上下段負(fù)荷發(fā)生變化 ,若進(jìn)料段以下為操作瓶頸 ,熱進(jìn)料可降低塔釜熱負(fù)荷和下段氣液相負(fù)荷 ,代價為上段氣液相負(fù)荷有所增加。 這種方法提高幅度通常較小 ,但對進(jìn)料以下氣液比很大的場合 ,這種方法調(diào) 節(jié)幅度較大 , 這時對塔的效率影響也大。 過冷進(jìn)料提高進(jìn)料以上段的處理能力是以降低進(jìn)料以下段的分離效率為代價的。 3 增加操作的穩(wěn)定性 填料塔阻力小 ,持液量低 ,耐波