分離乙醇—水板式精餾塔項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案-閱讀頁(yè)
2025-05-10 13:32本頁(yè)面
【正文】 線當(dāng)降液管排液能力不足，液體仍不斷加入，降液管內(nèi)液位上升至上層塔板溢流堰頂，影響上層塔板的排液，導(dǎo)致塔板上積液增加直至淹塔，這現(xiàn)象稱為液泛?？梢?jiàn)正常操作的塔設(shè)備不允許發(fā)生液泛。液泛可分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種情況，通常對(duì)降液管液泛進(jìn)行驗(yàn)算。令Hd=ψ(HT＋hw)再由Hd=hp+hL+hdhP=hc+hl+hσhl=βhLhL= h w +hOW聯(lián)立得 ψHT＋(ψβ1)hw=(β+1) hOW+ hc + hd + hσ忽略hσ，將hOW與Ls、hd和Ls、hc與Vs的關(guān)系代入上式，得aV2=bcL2dL2/3 式中a=[109/(AoCo)2]（ρv/ρl）b=ψHT＋(ψβ1)howc=108/(lwhO)2d=103E( 1+β) lw(2/3)將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，得a=[109/()2]（）=1010b=＋()=c=108/(=105d=1031( 1+1)/( )(2/3)=103 故1010V2=105 103 L2/3由上述關(guān)系可做得液相負(fù)荷下限線，如圖12之曲線5。在負(fù)荷性能圖上可看出所設(shè)計(jì)的塔板是否有足夠的操作彈性（氣相負(fù)荷上限與下限之比），結(jié)構(gòu)是否合理，是否需要調(diào)整及如何調(diào)整。由圖可以看出：設(shè)計(jì)點(diǎn)位于正常操作區(qū)的適中位置，表明該塔板對(duì)氣液負(fù)荷的波動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力；操作線交嚴(yán)重漏液線于點(diǎn)A，過(guò)量霧沫夾帶線于B點(diǎn)。分別從圖中A（104,），B（,），可求得該塔的操作彈性。冷卻器一個(gè)：將產(chǎn)品冷卻到要求的溫度后排出。計(jì)算前均假定換熱器的損失為殼方氣體傳熱量的10%。設(shè)計(jì)流程要求泡點(diǎn)進(jìn)料，℃，而原料溫度為35℃。擬定將釜液降至40℃排出，以用于他途。則 取總傳質(zhì)系數(shù)K=600W/=（），則實(shí)際傳熱面積為：A=。加熱蒸氣消耗量取水進(jìn)口溫度為25℃，水的出口溫度為35℃，℃，塔頂乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93％時(shí)，在此溫度下：，取A=選取換熱器25型號(hào)為：G600Ⅵ——名稱公稱直徑Dg/mm公稱壓力Pg/MPa管程數(shù)N管子根數(shù)n規(guī)格6006216名稱中心排管數(shù)管程流通面積/m2計(jì)算換熱面積/m2換熱管長(zhǎng)度/mm規(guī)格164500℃冷卻到40℃時(shí) 冷卻水從進(jìn)口溫度25℃到40℃時(shí)所用水量：取總傳熱系數(shù)K=450w/℃=℃A=，則A==選取換熱器25型號(hào)為：G600Ⅵ——名稱公稱直徑Dg/mm公稱壓力Pg/MPa管程數(shù)N管子根數(shù)n規(guī)格273138名稱中心排管數(shù)管程流通面積/m2計(jì)算換熱面積/m2換熱管長(zhǎng)度/mm規(guī)格63000進(jìn)料體積流量取適宜的輸送速度，故經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管（摘自GB/T1497694）規(guī)格： 釜?dú)堃撼隽瞎芨獨(dú)堃旱捏w積流量：取適宜的輸送速度：，則 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管（摘自GB/T1497694）規(guī)格：。 塔頂上升蒸汽管塔頂上升蒸汽的體積流量： 取適宜速度，那么經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管（摘自GB/T1497694）規(guī)格：。主要接管設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)料管Φ685mm回流管Φ45（冷拔）釜液出口管Φ423mm（冷拔）塔頂蒸氣管Φ32510mm加熱蒸氣管Φ35117mm塔的高度可以由下式計(jì)算： 已知實(shí)際塔板數(shù)為塊，精餾段實(shí)際塔板數(shù)為30塊，提餾段實(shí)際塔板數(shù)為3塊。塔底空間HB的計(jì)算塔底空間具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有10~15min的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不致排完。為避免帶液現(xiàn)象。筒體法蘭選取平面封面的甲型平焊法蘭（TB470292）甲型平焊筒體法蘭尺寸公稱直徑法蘭/mm（PN=）螺栓DN（mm）DD1D2D3D4δd規(guī)格數(shù)量1200133012901255124112384423M2036《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》董大勤編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社管法蘭(選取板式平焊鋼制管法蘭)PN=名稱公稱直徑DN管子直徑聯(lián)接尺寸法蘭厚度C法蘭內(nèi)徑B1法蘭理論質(zhì)量/kg法蘭外徑D螺栓孔中心園直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺紋ThABAB進(jìn)料管6576160130144M121678回流管4045130100144M121678釜液出口管4045130100144M121678塔頂蒸氣管3003254403952212M2024328加熱蒸氣管3503774904452212M2026381回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔尺寸(HG21518—95)密封面型式公稱壓力MPa公稱直徑DNdwSdDD1H1H2b突面型4504801245067060025012446b1b2ABLd0螺栓數(shù)量螺柱總質(zhì)量kg直徑長(zhǎng)度40443751752502420M332175243名稱公稱直徑尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式視鏡液面計(jì)取樣口溫度計(jì)壓力計(jì)5015253225平面平面平面平面平面SLHG=500Rel重量kg標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)9003400100010810750250100163HG51373—804具體圖形見(jiàn)常用單元設(shè)備設(shè)計(jì)（塔頂?shù)踝。┰谶M(jìn)料口加料時(shí)，本設(shè)計(jì)采用換熱器加熱原料，取裙座高度為3m，提溜段篩板數(shù)為3則進(jìn)料口高度為：H=3++3=進(jìn)料密度： kg/m3由Qm,v=Qm,h/進(jìn)料密度=(kg/h)/(kg/m3)=則液體在泵里的流速為U=4Qm,v/(ЛR2進(jìn)料口) =4（) = 所以液體在管中的流動(dòng)形式為湍流。經(jīng)濟(jì)衡算以年為衡算基準(zhǔn)生產(chǎn)費(fèi)用包括再沸器水蒸汽費(fèi)，塔頂冷凝器，產(chǎn)品冷卻器冷卻水費(fèi)。換熱器中冷卻水溫升一般取1020℃。塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一，他可以使氣(或汽)或液液兩相緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。因此，掌握精餾塔的基本設(shè)計(jì)是身為化工專業(yè)學(xué)生是十分重要的。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：1．耐腐蝕和不易阻塞，操用、調(diào)節(jié)、檢修方便；２．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料耗用量少，制造安裝較容易；３．處理能力大，效率較高，壓強(qiáng)較低，從而降低了操作費(fèi)用；４．操作彈性較大。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，由于篩板塔的設(shè)計(jì)是比較少參考文獻(xiàn)，特別是流體力學(xué)性能和負(fù)荷性能圖那個(gè)版塊的知識(shí)點(diǎn)很多沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論，經(jīng)驗(yàn)式也較為混亂，最后在鄭育英老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。
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