甲醇精餾塔化工原理課程設計(已改無錯字)
2023-02-17 02:51:38 本頁面
【正文】 泛,降液管內液層高要滿足： 對于設計中的甲醇水體系：， 由于板上不設進口堰 精餾段： 液柱 提餾段： 液柱 根據(jù)以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的，所以不會發(fā)生淹泛現(xiàn)象。依式(*) 取霧沫夾帶極限值為式中 近似取E=, 則 精餾段：帶入(*) 整理得： 提餾段：同理帶入后 整理得 液泛線Hd=φ()由，，得其中帶入數(shù)據(jù)精餾段 提餾段所以精餾段提餾段 液相負荷上限線取液體在降液管中停留時間為4秒，由下式液相負荷上限線為VS—LS圖中與氣相流量無關的垂線 取平堰、堰上液層高度為液相負荷下限條件，則即得：（氣相負荷下限線）由=得精餾段：= =提餾段： 得=將以上5條線標繪于圖（圖）中，即為精餾段負荷性能圖。5條 線包圍區(qū)域為精餾段塔板操作區(qū)，P為操作點，OP為操作線。OP線與線的交點相應相負荷為，OP線與氣相負荷下限線的交點相應氣相負荷為。同理可繪提餾段負荷性能圖。精餾段的操作彈性（圖如上）(在35之間符合要求)提餾段操作彈性（圖如上）（在35之前符合要求）8. 輔助設備及零件設計（列管式換熱器） 甲醇水走殼程，冷凝水走管程，采用逆流形式冷凝量 塔頂氣化潛熱 換熱量 冷凝水始溫12℃，出口溫度22℃。冷凝水的平均溫度，℃ρ（kg/m3）Cp(KJ/k.℃)μ[kg()]λ(w/())水105水的流量： 平均溫度差： 甲醇—水系統(tǒng)冷凝操作的傳熱系數(shù)K值范圍為582~1163 選擇 傳熱面積估計值：, 則 管子尺寸取25mm 水流速取ui=單程管數(shù)： 取137根單程管長： 取管心距 殼體直徑取400mm. 折流板：弓形折流板。 取折流板間距B=200mm 由上面的計算可知： 應選取換熱器G40011640公稱直徑D/mm400管子尺寸/mm25公稱壓力 PN/（MPa）管子長l/m6管程數(shù)Np1管數(shù)n/根137殼程數(shù)Ns1管心距t/mm管子排列正三角排列，殼程的流速及Re 流通截面積： 管內水的流速 管程的壓降 由于鋼管的絕對粗糙度 又取管程結垢校正系數(shù) ，故得管程壓降為 因此，壓降滿足要求： 一般情況下，水平管的給熱系數(shù)大于垂直管的冷凝給熱系數(shù)，所以列管 換熱器選用水平安裝方式。對于n根水平管束，可用下式計算 ：又因為n100時，取該系數(shù)，設壁溫，則平均膜溫 此溫度下甲醇的物性數(shù)據(jù)為： 垢層熱阻： 甲醇冷凝時，垢層熱阻較小，管內的垢層熱阻則較大:。K值計算： 校核： 與假設值=℃，℃，認為計算合理。換熱面積及安全系數(shù)計算： 實際換熱器的傳熱器的傳熱面積為 故安全系數(shù)： ~，表示選的合理。管束與殼體溫差的計算： 根據(jù)對流傳熱速率可得 故 而管束的平均溫度為 則殼體與管束的溫差為 以上各計算表明，所選型號的換熱器合用。：計算熱負荷： 考慮到5%的熱損失后 ，℃因兩側均為恒溫相變 ℃取傳熱系數(shù)K=1000W/（）估算傳熱面積，實際傳熱面積A==原料加熱：，溫度為130℃，冷凝溫度至130℃流 體形式，采用逆流加熱 查表t=℃ Cp甲醇=(kg?K) Cp水=(kg?K)摩爾分數(shù) xF=則 Cpc=+=(kg?K)設加熱原料溫度由20℃℃ 顯熱：潛熱：甲醇氣化潛熱：, 水的氣化潛熱：選擇傳熱系數(shù)K=800 w/(m2?K)計算傳熱面積：℃==釜殘液的體積流量：t=℃： 取適宜的輸送速度uw=:經圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：實際管內流速：回流液體積流量t=℃ 利用液體的重力進行回流，取適宜的回流速度，那么經圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：實際管內流速：V=18/設蒸汽流速為1
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