【正文】 包括再沸器），第 7塊理論塔板為進(jìn)料板，精餾段 塔板 有 6塊板，提餾段 塔板 有 7 塊板。S2 ????? /s0. 0 00 6 2m10 29 . 9 636 00 18 . 3812 5. 1836 00 ρMV L 3L2L2S2 ?? ??? ‘ 由 VVLm a x ρ ρρCu ?? 0 . . 0 20 . 9 01 0 2 9 . 9 61 . 0 40 . 0 0 0 6 2ρρVL2121V2L2S2S2 ?????????????????? 取板間距 ? ，板上液層的高度 ? ，則 0 .3 40 .0 60 .4 0hH LT ???? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖可知： ?C 0 . 0 8 5205 4 . 1 00 . 0 720σCC 0 .20 .2L220 ??????????????? 1 . 2 8 7 m/ s0 . 9 0 0 . 9 01 0 2 9 . 9 60 . 0 8 5u m a x 2 ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： 0 .9 0 1 m / s0 .7 uu m a x 22 ?? 1 . 2 1 m0 . 9 0 1π 1 . 0 44uπ V4D2S22 ??????? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑園整后為： ? 塔截面積為： 222T 1 . 5 3 8 6 m1 . 44πD4πA ????? 實(shí)際空塔氣速： 0 .5 9 m /s1 .5 3 8 60 .9 0 1u ?? 23 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 因?yàn)? ? ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 24 4. 降液管底隙高度 0h 精餾段：取 ?? 0 . 0 1 2 9 m0 . 0 80 . 9 2 43600 36000 . 0 0 0 6 9 4ul3600 Lh0wSo ??? ?????? ＜ 為了防止液泛，故應(yīng)選取 ? m0 2 3 5 . 0 20 . 0 4 3 5 4hh ow ???? ＞ 故合理 精餾段：取 ?? 0 . 0 1 98 m0 . 1 70 . 9 2 43600 36000 . 0 0 33 4ul3600 Lh0wSo ??? ??????? ＜ 圓整，選取 ?? 0 .0 1 0 5 m0 .0 30 .0 4 0 5hh ow ???? ＞ 故合理 選用凹型受液盤，深度 50mmhw ?? 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 1 .板分布 本設(shè)計(jì)塔徑 ? ，采用分塊式塔板，分為三塊，以便通過人孔裝拆塔板。 按 80N? 重新核算孔速及閥孔 功能因素 精餾段： ? ? 8 . 8 0 m / s800 . 0 3 90 . 7 8 5 2 . 1 1Nd4π Vu 220 S01 ????? 1 1 . . 1 01 . 5 98 . 8 0F 0 ??? ,在 9～ 12之間，符合要求 塔板開孔率 000 2 3 .9 88 .8 02 .1 1uu ???? 提餾段： 26 ? ? 1 1 . 7 2 m / s800 . 0 3 90 . 7 8 5 1 . 0 4Nd4πVu220S02 ????? 1 1 . 1 10 . 9 01 1 . 7 2F 0 ??? ,在 9～ 12之間，符合要求 塔板開孔率000 9 .11 1 .7 21 .0 4uu ???? 開孔率都在 8%～ 25%，故符合要求 體力學(xué)計(jì)算 氣相通過浮 閥 塔板的壓力降 [19] 由下式 : ： 干板阻力 1 2 . 3 7 m / s1 . 5 97 3 . 1ρ7 3 . 1u 1 .8 2 51 .8 2 5V1o c 1??? 因 01u ＜ oc1u 所以 0. 02 7m9. 8. 801. 595. 34gρ2 uρ5. 34h2L120V1c1 ??? ??????? 塔板上充氣液層阻力 取充氣系數(shù)： ?? =,有 lh =?? Lh =?= 液體表面張力所造成阻力 此族里很小，可以忽略不計(jì) 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： ph =+= 單板壓降 p p LP h g??? =??=(,符合設(shè)計(jì)要求 ) ： 干板阻力 1 6 . 4 5 m / s0 . 9 07 3 . 1ρ7 3 . 1u V1oc 2??? 27 因 02u ＜ oc2u 所以 0. 03 7m10 29 . 9611 . 7219 . 9ρu19 . 9h0 .1 7 5L20 .1 7 50c2 ??? 塔板上充氣液層阻力 取充氣系數(shù)： ?? =,有 lh =?? Lh =?= 液體表面張力所造成阻力 此族里很小，可以忽略不計(jì) 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： ph =+= 單板壓降 p p LP h g??? =??=,符合設(shè)計(jì)要求 ) 淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象了生，要求控制降液管中清液層高度符合 ? ?wTd hHH ??? ，其中 d p L dH h h h? ? ? 1 精餾段： 由前計(jì)算知 ph =,按下式計(jì)算 dh = 2swLlh???????= 2 ?????? ?= 板上液層高度 Lh =,得： 降液管內(nèi)液層高度： dH =++= 取 ? =,板間距今為 , wh =,有 ? ? ?TwHh? =?(+)= 由此可見： dH ? ? ?TwHh? ，符合要求。 霧沫夾帶 1 精餾段： 由下式可知 Ve 液 /kg 氣 Ve = 3 .265 .7 1 0 aTfuHh? ? ??? ?????=30 . 0 52 . 50 . 40 . 0 5 6 70 . 7 8 52 . 1 16 2 . 6 6105 . 7???????????????? ? = 液 /kg 氣 浮 閥塔也可以考慮泛點(diǎn)率，參考化學(xué)工程手冊(cè) 泛點(diǎn)率 =bFLSVLVSAKCZ1 . 3 6 Lρρ ρV ??? ?100% (48) 或 泛點(diǎn)率 =TFVLVSρρρV?? ?100% (49) LZ =D－ 2 dW =－ 2?= bA = TA － 2 fA =－ 2?= 2 式中 LZ —— 板上液體流經(jīng)長度， m。 K—— 特性系數(shù)，取 . 泛點(diǎn)率 =1. 32 260. 1105 . 00 069 41. 361. 5912 31. 641. 592. 11??????? 29 = % (80%,符合要求 ) 2 提餾段： 由下式可知 Ve 液 /kg 氣 Ve= 3 .265 .7 1 0 aTfuHh?? ??? ?????= 3????????????????? ? 液 /kg 氣 泛點(diǎn)率 = ??????? = % (80%,符合要求 ) 塔板負(fù)荷性能圖 霧 沫夾帶線 按泛點(diǎn)率 =bFLSVLVSAKCZLV ??? ?? ? ?100%=80%計(jì)算 精餾段： ??????? =80% 將上式整理得： S??SV 提餾段： ??????? =80% 將上式整理得： SS LV ?? 30 表 沫夾帶線計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)表 精餾段 LS1（ m3/s） VS1（ m3/s） 提餾段 LS2（ m3/s） VS2（ m3/s） 液泛線 ? ? ? ? ???????? ??????????????????????????? 32wSw020wSL2oVwT l3600LE10002. 84hε1hl L0. 15 3g2ρ uρ5. 34hH? ? 080 . 0 3 90 . 7 8 5 VNd4π Vu 2S20 S0 ?????? 精餾段，整理得： 32S12S12S1 2 8 . 2 1 L1 9 0 8 3 . 6 6 L4 . 6 3V ??? 提餾段，整理得： 32S22S22S2 3 7 . 1 0 6 L1 5 5 8 0 . 2 7 L3 . 8 4V ??? 表 精餾段 LS1（ m3/s） VS1（ m3/s） 提餾段 LS2（ m3/s） VS2（ m3/s） 液相負(fù)荷上限線 s53LHAθ S Tf ?? 以 5Sθ? 為上限 /s0 . 0 0 8 6 4 m5 0 . 40 . 1 0 85HAL 2TFS ( m a x ) ???? 31 漏液線 F1型：取 5ρuF V00 ?? , 則 ? ?020S uNd4πV ??? 精餾段： ? ? /s0 . 3 7 8 6 m1 . 5 95800 . 0 3 94πu 22m i ns ????? 提餾段： ? ? /s0 . 5 0 3 4 m0 . 9 05800 . 0 3 94πu 22m i ns ????? 液相負(fù)荷下限線 取 ? 為下限， ? 有： ? ? /s0. 000 79m3600l12. 84 10000. 006L 3w23m i nS ??????? ??? 負(fù)荷性能圖 按所得數(shù)據(jù)作圖： 圖 從圖中得： VSmax=， VSmin= m3/s 操作彈性 = ..0 ? 32 圖 提餾段負(fù)荷性能圖 從圖中得： VSmax=， VSmin= m3/s 操作彈性 = ? 33 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算數(shù)據(jù) 備注 精餾段 提餾段 塔徑 D m 板間距 HT m 塔板類型 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 u m/s 堰長 lw m 堰高 hw m 板上液層高度 m 降液管底隙高 h0 m 浮閥數(shù) N 83 83 等腰三角形叉排 閥孔氣速 u0 m/s 同一橫排孔心距 浮閥動(dòng)能因子 F0 11 11 相鄰橫排中心距離 臨界閥孔氣速 u0c m/s 孔心距 t m 排間距 t′ m 單板壓降 Δpf Pa 627 625 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 θ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 泛點(diǎn)率 % 氣相負(fù)荷上限 (Vs)max m3/s 霧沫夾帶控制 氣相負(fù)荷下限 (Vs)min m3/s 漏液控制 操作彈性 34 塔附件設(shè)計(jì) 接管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管，彎 管進(jìn)料管，本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。 封頭分為橢圓形封頭，曲面高度為 300mm,直邊高度 40mm、內(nèi)壁為 6mm. 裙座 塔底常用裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)經(jīng)： 1560 mm ； 基礎(chǔ)環(huán)外經(jīng)： 1800 mm。因設(shè)計(jì)塔徑 D=2020mm，可選用吊柱 L=3000mm，材料選用 Q235. 人孔 塔底與塔頂各一個(gè)人孔，每個(gè)孔直徑為 450mm，在設(shè)置人孔處，板間距為 600mm，裙座上應(yīng)開設(shè) 2個(gè)人孔，直徑 450mm，人孔慎入塔內(nèi)部應(yīng)與他內(nèi)壁修平，其邊緣需倒裝和磨圓，人孔法蘭的密封形狀及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同。反應(yīng)流程分為七個(gè)步驟： 1. 苯和丙烯經(jīng)過復(fù)雜的烴化反應(yīng)生成異丙苯； 2. 異丙苯與空氣在催化劑的作用下生成 30%的過氧化氫異丙苯（ C