α–蒎烯——雙戊烯連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)

1、百度文庫-讓每個(gè)人平等地提升自我及$科枚生摩（籌）Guangxi UnSversity of Science and Technology化工原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 烯一一雙戊烯連續(xù)精儲(chǔ)塔設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：XXXXXXXXXXXX所在班級(jí)：XXXXXXXXXXXXXXX學(xué)號(hào)：XXXXXXXXXXXXXXX設(shè)計(jì)時(shí)間：一設(shè)計(jì)成績：指導(dǎo)教師： XXXXXXXXXXXXX審閱時(shí)間：1化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(精微塔設(shè)計(jì))一、設(shè)計(jì)題目：烯一一雙戊烯連續(xù)精儲(chǔ)塔設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件：1 .進(jìn)精儲(chǔ)塔的料液含a -藻烯85% (質(zhì)量)；2 .產(chǎn)品a -狼烯含量98% (質(zhì)量)；/3.殘液中a-狼烯含量2%

2、 (質(zhì)量)；/ 4.每小時(shí)進(jìn)料量(500+10X Kg K注：X弋表學(xué)號(hào)最后兩位數(shù)R ;5.操作條件：(1)塔 頂操作壓力7 0 0 mmHgM空度；、(2)進(jìn)料熱狀況(自選)；(3)回流比：取 2 .5 Rmin ;(4)加熱用低壓蒸氣；(5)全塔效率60% ;(6)單板壓力降 3 mmHg三、設(shè)備形式：浮閥塔或篩板塔四、廠址：廣西玉林地區(qū)五、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1 .設(shè)計(jì)方案的確定及流程說明；2 .塔的工藝計(jì)算：(1)物料衡算；(2)計(jì)算塔頂、塔底及加料板溫度；(3)計(jì)算平衡數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算塔板數(shù)：作X-Y圖； /求最小回流比及適宜回流比；求理論塔板數(shù)；實(shí)際塔板數(shù)。3 .塔和塔板的主要工藝尺寸計(jì)算

3、：/(1)塔和塔板主要尺寸的確定 ：塔徑；溢流裝置(溢流堰長 、出口堰高、降液管的寬 度及面積、降液管下端與塔板間距離)；塔板設(shè)計(jì)(塔板布置：包括開孔區(qū) 、溢 流區(qū)、 安定區(qū)、無效區(qū)；浮閥數(shù)：包括孔徑 、塔板厚度、開孔面積、開孔率、浮閥數(shù)、浮閥 的選型；排列方式及孔心距)。(2)塔板的液體力學(xué)驗(yàn)算：塔板壓力降；霧沫夾帶；漏液點(diǎn)氣速；液泛(即淹塔)。(3)塔板負(fù)荷性能圖。4 .設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表八5 .板式塔的結(jié)構(gòu)：/(1)塔體結(jié)構(gòu)：塔頂空間；塔底空間；人孔；視鏡；支座；塔高；封頭及容器法蘭。(2)塔板結(jié)構(gòu)及安裝方式。6 .附屬設(shè)備的計(jì)算及選型(1)再沸器(即蒸儲(chǔ)釜)；、(2)塔頂回流冷凝器；(3)

4、料液預(yù)熱器；(4)/塔頂、塔底產(chǎn)品冷凝器；(5)主要接管尺寸及法蘭：包括塔頂蒸氣出口管、回流液管、料液排出管、加料管、飽和水蒸氣管的管徑 及各接管的法蘭。(6) 蒸氣噴出器。7 .繪圖：生產(chǎn)工藝流程圖(3#圖)；精儲(chǔ)塔的工藝圖、塔板構(gòu)造圖(3#圖)。8.對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述和有關(guān)問題的分析討論。六、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：1 .蒸氣壓力(mmHg與溫度(K)的關(guān)系：a -流烯 lg P = -( 2111 / T ); 雙戊烯 l g P = -(2 2 8 9 / T )2 . 表面張力：a -狼烯a =- 9 2 2 t( 達(dá)因/厘米)； 料液a =-(達(dá)因/厘米)3 .密度：(Kg/m3 )a -狼烯

5、p =-； 料液p =-4 .比熱與汽化潛熱； a-狼烯蒸汽比熱Ca = + ( Kcal /Kg ) C% a-流烯液體比熱Ca = +(Kcal /Kg C)料液比熱C優(yōu)=+ ( Kcal /Kg ) C雙戊烯比熱C雙二(Kcal / Kg C)a -流烯汽化潛熱r = 74 (Kcal / Kg )5.粘度 (CP )溫度ca-狼烯雙戊烯七、參考資料1譚天恩等化工原理2天津大學(xué)化工原理教研室化工原理/3大連工學(xué)院化工原理教研室化工原理4 化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)全書編輯委員會(huì)塔設(shè)備設(shè)計(jì)換熱器設(shè)計(jì)5 化學(xué)工程手冊(cè)編委會(huì)傳熱設(shè)備及工業(yè)生產(chǎn)(8篇)氣液傳質(zhì)設(shè)備（13）6王靜康黃璐化工設(shè)計(jì)潘國昌郭慶豐化

6、工設(shè)備設(shè)計(jì)8上?；瘜W(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)院醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計(jì)組 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)9北京化工研究所浮閥塔10化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)43目錄4.2.2 實(shí)際塔板數(shù)計(jì)算？工. 13由全塔效率 Eo=由E=N/Ne可得實(shí)際塔板數(shù)Ne=(19-1)/=30塊 134.3.1 混合液的平均分子量計(jì)算./. 134.3.2 壓強(qiáng)和溫度的計(jì)算 /. 134.3.3 平均密度計(jì)算 . 144.3.4 液體的平均張力計(jì)算 1154.3.5 液體平均粘度的計(jì)算 154.3.6 汽液負(fù)荷計(jì)算 16塔體工藝尺寸計(jì)算4.4.1塔徑的計(jì)算塔板的布置 184.5.1 邊緣區(qū)寬度和安定區(qū)的確定 184.5.2 開孔區(qū)面積的計(jì)算 184.5.

7、3 開孔數(shù)n和開孔率4的計(jì)算 、194.5.4 氣體通過篩板的孔流速度的計(jì)算 19塔板的流體力學(xué)的計(jì)算 204.6.1 塔板壓降的計(jì)算 204.6.2 液面落差 214.6.3 液沫夾帶的驗(yàn)算 214.6.4 漏液的驗(yàn)算214.6.5 液泛的驗(yàn)算22塔板負(fù)荷性能圖 224.7.1 霧沫夾帶線224.7.2 液泛線234.7.3 液相負(fù)荷上限線 244.7.4 漏液線(氣相負(fù)荷下限線) 254.7.5 液相負(fù)荷下限線 254.7.6 精福塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表 / 275.塔的總高度二.295.1.1 塔頂部空間高度Hd 295.1.2 進(jìn)料板高度 Hf ./. 295.1.3 設(shè)置有人孔的塔板

8、間距Hp/ 295.1.4 封頭高度H1 29292929305.1.5 裙座高度H25.1.6 塔底空間高度Hb 5.1.7 總高度 H/ 附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)5.2.1 冷凝器的選擇 305.2.2 再沸器的選擇 305.2.3 預(yù)熱器的選擇廠、 31接管的計(jì)算315.3.1 進(jìn)料管 315.3.2 塔釜出料管325.3.3 塔頂蒸汽出料管 325.3.4 塔釜進(jìn)氣管 325.3.5 法蘭 32主要符號(hào)名稱33希臘字母33課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì).34主要參考文獻(xiàn) 341、課程設(shè)計(jì)的目的化工原理課程設(shè)計(jì)是化工原理課程教學(xué)中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)， 是理論系實(shí)際的橋梁，是使學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜

9、性的初次嘗試。 通過化工 原理課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用本課程和前修課程的基本知識(shí)， 進(jìn)行融匯貫 通的獨(dú)立思考，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的設(shè)計(jì)任務(wù)， 從而得到以化工單元操作 為主的化工設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容， 掌握典型單元操作設(shè)計(jì)的主要程序和方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的 能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還可以使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想， 培養(yǎng)實(shí)事求是、 嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。課程設(shè)計(jì)是增強(qiáng)工程觀念，培養(yǎng)提高學(xué)生獨(dú)立 工作能力的有益實(shí)踐。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)該注重以下幾個(gè)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)： 1、查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)中從生

10、產(chǎn)現(xiàn)場中 搜集)的能力；2、樹立既考慮技術(shù)的先進(jìn)性和可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注重到 操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想，在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo) 下去分析和解決實(shí)際問題的能力；3、迅速正確的進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力；4、用簡潔的文字，清晰圖表來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想的能力。2、設(shè)計(jì)方案簡介精儲(chǔ)操作對(duì)塔設(shè)備的要求精儲(chǔ)所進(jìn)行的是氣(汽卜液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣(汽卜液兩相傳質(zhì)所 用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣(汽)、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳 質(zhì)效率。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求：(1)氣(汽卜液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、 攔液或

11、液泛等破壞操作的現(xiàn)象。工(2)操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽卜液負(fù)荷有較大范圍的變動(dòng)時(shí)， 仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長期連續(xù)操作所必須具有的 可靠性。(3)流體流動(dòng)的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng) 力消耗，從而降低操作費(fèi)用。對(duì)于減壓精儲(chǔ)操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng) 無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。(4)結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量小，制造和安裝容易。/(5)耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。/(6)塔內(nèi)的滯留量要小。/實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求， 況且上述要求中有些也是互 相矛盾的。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)

12、物系性質(zhì)和具體要求， 抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。板式塔類型氣-液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精儲(chǔ)操作既可采用板式 塔，也可采用填料塔，填料塔的設(shè)計(jì)將在其他分冊(cè)中作詳細(xì)介紹，故本書將只介紹板式塔。板式塔為逐級(jí)接觸型氣-液傳質(zhì)設(shè)備， 具種類繁多，根據(jù)塔板上氣-液接觸 元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動(dòng)舌 形塔和浮動(dòng)噴射塔等多種。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔(1813年)、篩板塔(1832年)，其后，特別是 在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油、 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批 新型塔板，如S型板、浮閥塔板、多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、 浮

13、動(dòng)噴射塔板及角鋼塔板等。目前從國內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為 浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛，因此，本章只討論浮閥塔與 篩板塔的設(shè)計(jì)。篩板塔篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價(jià)約為泡罩塔的60%,為浮閥塔的80%左右。(2)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 1015%。、(3)塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。(4)壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30%左右。篩板塔的缺點(diǎn)是：(1)塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。(2 )操作彈性較小(約23)。(3 )小孔篩板容易堵塞。浮閥塔浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來

14、的， 它主要的改進(jìn)是取消了開氣管和泡 罩，在塔板開孔上設(shè)有浮動(dòng)的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)， 使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。這一改進(jìn)使浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、 生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價(jià)等方面比泡罩塔優(yōu)越。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔廣泛用于精儲(chǔ)、吸收以及脫吸等傳質(zhì)過程中。塔徑從 200mm到6400mm,使用效果均較好。國外浮閥塔徑，大者可達(dá) 10m,塔高可 達(dá)80m,板數(shù)有的多達(dá)數(shù)百塊。工浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因?yàn)樗哂邢铝刑攸c(diǎn)：(1)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 2040%,而接近于篩板塔。(2)操作彈性大，一般約為59,比篩板、泡

15、罩、舌形塔板的操作彈性要 大得多。(3)塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。/(4 )壓強(qiáng)小,、在常壓塔中每塊板的壓強(qiáng)降一般為 400660N/m2。/(5 )液面梯度小。/(6)使用周期長。粘度稍大以及有一股聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。(7)結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，制造費(fèi)為泡罩塔板的6080%,為篩板塔的120 130%。由于產(chǎn)品粘度較大，流量較小，為減少造價(jià)，降低生產(chǎn)過程中壓降和塔板液 面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選用浮閥塔。設(shè)計(jì)方案的確定：1 .操作壓力：精儲(chǔ)操作可在常壓，加壓，減壓下進(jìn)行。應(yīng)該根據(jù)處理物料的性能 和設(shè)計(jì)總原則來確定操作壓力。本次設(shè)計(jì)a旅烯一一雙戊烯為特殊物料，因此， 采用減壓

16、操作。2 .進(jìn)料狀況：進(jìn)料狀態(tài)有五種：過冷液體，飽和液體，氣液混合物，飽和蒸氣， 過熱蒸氣。但在實(shí)際操作中一般將物料預(yù)熱到泡點(diǎn)或近泡點(diǎn)，才送入塔內(nèi)。這樣 塔的操作比較容易控制。本次設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料，即q=1。3.加熱方式：本次設(shè)計(jì)采用低壓飽和水蒸氣間接加熱方式。塔頂?shù)睦鋮s凝水通常用水冷卻，應(yīng)盡量使 用循環(huán)水，以逆流方式進(jìn)行。本設(shè)計(jì)采用 F1型浮閥塔分離a旅烯一一雙戊烯 連系物質(zhì)，及其輔助設(shè)備的選型。由于此次設(shè)計(jì)時(shí)間緊張，有錯(cuò)誤的地方，懇請(qǐng) 老師指出！!！/3、工藝流程簡圖及說明工藝流程圖：液桂氣 冷.水勝初塔杯品騁臺(tái)流程圖說明/首先，a旅烯和雙戊烯的原料混合物進(jìn)入原料罐， 在里面停留一定的時(shí)間

17、之 后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度， 原料從進(jìn)料口進(jìn) 入到精儲(chǔ)塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn)，混合物中既有氣相混合物，又有液相混合物， 這時(shí)候原料混合物就分開了，氣相混合物在精微塔中上升，.而液相混合物在精儲(chǔ) 塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，/這些氣相混合物被降溫到泡 點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，1/停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ) 罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精儲(chǔ)塔中，這個(gè)過程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精儲(chǔ)塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料

18、的加入。最終，完成 a旅烯和雙戊烯的分離4、精儲(chǔ)塔的工藝計(jì)算精儲(chǔ)塔的物料衡算原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率物質(zhì) /分子式相對(duì)分子量沸點(diǎn)/C0-狼烯CoHl6156雙戊烯GoHl6料液及塔頂、塔底產(chǎn)品摩爾分?jǐn)?shù)XF =/+ =XD =/+ =Xw =/+ =2、物料衡算：原料處理量 F=(500+10X 34) kg/h=840 kg/h =840/ kmol/h= kmol/h總物料衡算： F = D + Wa-流烯物料衡算：Fxf Dxd Wxw得：d F(Xf xW); W = F-DXD XW代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程得D= kmol/h W= kmol/h塔板數(shù)的確定因?yàn)椋篴 藻烯 lg P

19、= - ( 2111 / T );雙戊烯 l g P = -(2 2 8 9 / T )由泡點(diǎn)方程：XPp;PAPboP?X和露點(diǎn)方程：丫看;相對(duì)揮發(fā)度少A/P0B由以上公式得出各溫度下a -流烯和雙戊烯純組分的飽和蒸汽壓(表一)各溫度下年源烯和雙戊烯純組分的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)列表： 單位：mmHg溫度C Pa160Pb|60 /得出汽、液兩相的平衡組成和相對(duì)揮發(fā)度 a表二 a -狼烯-雙戊烯物系在總壓760mmHg的關(guān)系溫度CX10Y10(1)、根據(jù)a施烯雙戊烯純組分的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)作Y-X圖:求最小回流比及操作回流比本設(shè)計(jì)取泡點(diǎn)進(jìn)料，故q=1。則xF=xe。在Y-X圖上對(duì)角線上點(diǎn)e (,)作垂

20、 線，即為進(jìn)料線q線，該線與平衡線的交點(diǎn)q (,)即為最小回流比時(shí)操作線與 平衡線的交點(diǎn)。根據(jù)最小回流比計(jì)算：R xDyqRminyq Xq0.98 0.9450.3680.945 0.85取操作回流比為R= X =R=(3)理論塔板數(shù)的確定取 a 的平均值：o=a=PA0/PB0=60/=平衡曲線為：yax1 (a 1)x即:2.16x1.16x精微段操作線方程:XdR 1RxnR 1即:yn0.479xn0.510提儲(chǔ)段操作線方程:1L xmVWxw(VRD FWxwxm(R 1)D (R 1)D即：ym 11.082xm 0.0016逐級(jí)計(jì)算塔板：精儲(chǔ)段：Xdy10.98X1 ay10.

21、958(a 1)y1y 0.969X20.935y 0.958X30.913y40.947x40.893y50.938x50.875y60.929x60.859y7 0.921x70.843提儲(chǔ)段：y80.914x80.832y90.902x90.813yi00.881X100.774yii0.839X110.707y120.767X120.604y130.655x130.468y140.508x140.324y150.352X150.201y160.219X16 0.115y170.126X170.063y180.069x180.033y190.037x19 0.018所以，理論板數(shù)為(19

22、-1) =18層，進(jìn)料位置為第7層板。(4)精儲(chǔ)塔汽，液相負(fù)荷計(jì)算精儲(chǔ)段液相質(zhì)量流量：L=RD=X=h 八、精微段氣相質(zhì)量流量：V=(R+1) XD= (+1) x = kmol/h提儲(chǔ)段液相質(zhì)量流量：L =L+q= 實(shí)際空塔氣速為: 實(shí)際泛點(diǎn)百分率:V(4 0.6)/(3.14 1.736) 0.664mu = Vs/ At=SU/Un=Xl00%=%4.4.2溢流裝置的計(jì)算(1)精儲(chǔ)段：堰長取Lw=x=?青液層高度：hi =一般取E=1便可滿足工藝誤差要求，則取 E=1堰上清液高：how=1000)E(L s/Lw)2/3=1000) X 1 X X 3600 + 2/3=堰高h(yuǎn)w= hi

23、-how-弓形降液管寬度 Wd和截面積Af由 lw/D二查弓形液降管的參數(shù)圖，得Af/At =Wd/D=故 Af = xAt=x =Wd= X D= X =0=360CAfHT/Lh=3600X X+ (X 3600) =5s(液體在降液管中的停留時(shí)間一般不小于3s-5s)故降液管設(shè)計(jì)合理降液管底隙高h(yuǎn)0Ls0.00023h0 s -0.0051mlwu00.56 0.08hw-h0=設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使堰層高度hw大于6mm) 降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理(2)提儲(chǔ)段：堰長取Lw=X=清液層高度：hi =一般取E=1便可滿足工藝誤差要求，則取、E=1堰上清液高：how=1000)E(Ls/Lw) 2/3=1

24、000) X 1 X (X 3600+3=hw= hl-how= =/弓形降液管寬度Wd和截面積Af由 lw/D二查弓形液降管的參數(shù)圖，得Af/AT =Wd/D=故 Af = X At= X = m2Vd= X D = X =0=360CAfHT/Lh=3600X x-x 3600)= 5s故降液管設(shè)計(jì)合理降液管底隙高h(yuǎn)0h0LS1 w u 00.000510.49 0.080.013mhw-h0=故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 因塔徑為和，故可以選用平形受液塔板的布置4.5.1邊緣區(qū)寬度和安定區(qū)的確定邊緣區(qū)寬度 Wc： 一股為5075mm,D2m時(shí)可達(dá)100mm 安定區(qū)寬度 Ws：規(guī)定D時(shí) Ws=

25、100mm 所以本設(shè)計(jì) Wc=50mm, Ws=60mm4.5.2開孔區(qū)面積的計(jì)算開孔區(qū)面積Aa按下式計(jì)算Aa2r sin 180r D2 Wc精儲(chǔ)段：其中r - Wc2 c0.80.050.35mD0.8xWd Ws0.132 0.06 0.208m222故 Aa 20.2080.352 0.20823.14 0.35 sin 102080.290m21800.35提儲(chǔ)段：其中 r W/07 0.05 0.30m22D0.7xWd Ws一 0.116 0.060.174m222故 Aa 2 0.1740.32 0.17423.14 0.3 sin 1 0.1740.209m21800.34.

26、5.3 開孔數(shù)n和開孔率。的計(jì)算取篩孔的孔徑d0=5mm,正三角形排列,篩板采用碳鋼，其厚度6=3mm,且t/ d0=,故孔心距t=3 x 5=15mm精微段:31158 10t2Aa1158152103 0.290 1493提儲(chǔ)段:1158 103t2Aa1158 1031520.209 1076開孔率0.9072 t/d00.907320.101精儲(chǔ)段開孔面積AoAa 0.101 0.290 0.0293m2提儲(chǔ)段開孔面積AoAa 0.101 0.209 0.0211m2a4.5.4 氣體通過篩板的孔流速度的計(jì)算精微段:u0 Vs/A00.818/0.0293 27.9m/s提儲(chǔ)段：Uo

27、Vs/Ao0.6/0.0211 28.4m/s塔有效高度精微段：乙(Ni1) Ht(10 1) 0.35 3.15m提福段：Z2 (N2 1)Ht 20 10.35 6.65m故精儲(chǔ)塔的有效高度為Z=Z i+Z 2=+=10m塔板的流體力學(xué)的計(jì)算4.6.1塔板壓降的計(jì)算干板阻力hc計(jì)算hc=( p vmjd)/( p LmCo2)查表得：C 0=故精儲(chǔ)段hc=x x / x=液柱提儲(chǔ)段hc=x x/ x=液柱(2)氣體通過液層的阻力hi計(jì)算氣體通過液層的阻力hi由下式計(jì)算，即h1hL取充氣系數(shù)精微段:hl hL 0.5 0.003 0.015m提儲(chǔ)段：hihL 0.5 0.03 0.015m液

28、體表面張力的阻力h計(jì)算精儲(chǔ)段：液體表面張力所產(chǎn)生的阻力h .由下式計(jì)算，即h-4-L34 21.4 100.002 m液柱Lgd。816.4 9.81 0.005氣體通過每層塔板的液柱高度hp可按下式計(jì)算，即hphc hr hhp += m液柱氣體通過每層塔板的壓降為Pp hp Lg提儲(chǔ)段：x x =343Pa(設(shè)計(jì)允許值)4 l h Lgd0306-0 0.002 m 液柱813.1 9.81 0.005氣體通過每層塔板的液柱高度hp可按下式計(jì)算，即hp hc hr hhp +峨柱氣體通過每層塔板的壓降為Pp hp Lg 0.048 813.1 9.81/393Pa(設(shè)計(jì)允許值)4.6.2液

29、面落差對(duì)于板塔液面落差很小，塔徑和液流量不大，故可忽略4.6.3/液沫夾帶的驗(yàn)算精儲(chǔ)段：uVsATA0.8181.75m / s 0.5 0.033提儲(chǔ)段：uVsATAf0.60.385 0.04251.75m/s由ev5.710 6uHt 2.5hL3.2計(jì)算精微段：ev5.7 10 61.7521.4 10 30.35 2.53.20.09kg液/kg汽 0.1kg 液/kg 汽0.03故本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量ev在允許范圍內(nèi)提解殳ev黑與1.750.35 2.5 0.033.20.096kg液/kg汽 (不會(huì)產(chǎn)生過量液漏)4.6.5液泛的驗(yàn)算為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度Hd應(yīng)服從下式

30、的關(guān)系，即Hd (Ht hw)故物a-流烯-雙戊烯系屬一般物系，取 =，則精儲(chǔ)段：(Hthw)0.5(0.350.0263)0.188m提儲(chǔ)段：(Hthw)0.5(0.350.02315)0.187m而 H d =h p hL hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，hd可以由下式計(jì)算，即hd 0.153Ls/lwho)2精儲(chǔ)段：hd0.153( Ls/lwho )2 0.153 0.00023/(0.56 0.0051) 2 0.00099m液柱提儲(chǔ)段：hd0.15 3( Ls/lwho)2 0.153 0.00051/(0.49 0.013) 2 0.00098m 液柱板上液層高度兒二精微段：、Hd=+= m

31、液柱提儲(chǔ)段：H d =+= m液柱Hd HthW故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象/塔板負(fù)荷性能圖4.7.1霧沫夾帶線/精儲(chǔ)段：hf5.7 10ATAfHt 2.5hLVs0.5 0.04252.5hL 2.5 hw how2.50.02630.00284 13.2將已知數(shù)據(jù)代入1）式2.19Vs2.50.0263 0.00284E3600 Ls0.562/30.0662/33600Ls-2/32.455 Ls65.7 1021.4 10 32.19Vs0.35 0.066 2.455L2/3整理得：Vs 0.827 7.147Ls2/3同理得提儲(chǔ)段：Vs 0.648 5.952Ls2/33.20.

32、1精儲(chǔ)段Ls m3/sV s m3/s提儲(chǔ)段Ls m3/sV sm3/s在操作范圍內(nèi)，取幾個(gè)值，求得的值列于附表如下4.7.2液泛線Ht hwhp hwhow hd2/3精微段：how0.00284E3600Ls0.00284 12/33600Ls0.560.982L2/3hc0.051 也 Co0.051VsC0 A0-0.051L0.8 0.02930.4730.054Vs2816.4hlhw how0.50.0263 0.982L2/30.0130.491L2/30.002mhPhc hl h0.054V： 0.013 0.491Ls/3 0.002 0.015 0.491Ls/3 0.

33、059Vs2hd 0.153Lslw ho0.153Ls0.56 0.005118758 Ls20.5 0.350.02632/320.015 0.491L20.054Vs22/320.982Ls 0.0263 18758L；.整理得：Vs22.71925.944L2/3 347370L：提儲(chǔ)段：2/3h ow0.00284E3600Ls0.002843600Ls0.492/31.073Ls/3hcJ20.051 % C。0.0512VsC0A00.0510.6450.8 0.0211813.120.142VS2hihphdh hw ow0.002mhc hi0.153Ls0.5 0.0231

34、5 1.073Ls/30.0116 0.5365 L2/30.142Vs20.0116 0.5365L：3 0.002 0.0136 0.5365L2/3 0.195Vs20.50.35lw ho0.153Ls0.49 0.0133770Ls20.023152/30.0136 0.5365Ls22/320.142Vs0.02315 1.073Ls3770Ls22/32整理得：Vs1.055 11.335Ls26549Ls在操作范圍內(nèi)，取幾個(gè)值，求得的值列于附表如下精儲(chǔ)段Ls m3/sV s m3/s提儲(chǔ)段Ls m3/sV sm3/s4.7.3 液相負(fù)荷上限線精儲(chǔ)段：Ls, maxHTAf0.3

35、50.04250.00298m/s5提儲(chǔ)段：Ls, maxHTAf0.350.0330.00231m/s54.7.4 漏液線(氣相負(fù)荷下限線)精福段：hL hw how 0.0263 0.982L，3漏液點(diǎn)氣速U0, min4.4C0 V(0.0056 0.13hLhll/ v4.4 0.8 0.00560.130.02630.982L2/30.0021816.4/0.473Vs, minA0U0,min整理得：Vs2min 0.129 2.344L2/3提福段：hL hw how 0.02315 1.073L2/3Uo min4.4C0 J(0.0056 0.13hL h )l/ V0.00

36、2 813.1/0.6452/34.4 0.8 0.0056 0.13 0.02315 1.073L；Vs, minAoUo ,min整理得：Vs2min0.0460 0.970L2/3在操作范圍內(nèi)，取幾個(gè)值，求得的值列于附表如下精儲(chǔ)段Ls m3/sV s m3/s提儲(chǔ)段Ls m3/sV s m3/s4.7.5液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層高度=作為最小液體符合標(biāo)準(zhǔn)。2/3根據(jù) 試計(jì)算求 的下限值：=(3600Ls,nin, /lw) 2/3精儲(chǔ)段：=x 1X 3600Ls,nim / 即,Ls,nim=s2/3提儲(chǔ)段：=X 1X 3600Ls,nim / 即，Ls,nim=s操作彈性=

37、K=Vs,man/ Vs,min精儲(chǔ)段：Vs2 2.719 25.944L2/3 347370 Ls 所以 Vs, max=s精微段：Vs2 min0.129 2.344L2/3所以 Vs,min=ss , 11 iinsK=提儲(chǔ)段：Vs2 1.055 11.335Ls/3 26549L2所以 Vs, max=s提儲(chǔ)段：Vs2min0.0460 0.970L2/3所以 Vs,min=s s, 11 iinsK=精微塔板負(fù)荷性能圖00.0010.0020.0030.0040.005Ls1.81.6114.51.2110.8念50.40.2 0000.0010.0020.0030.0040.00500.0010.0020.0030.0040.005LsLs4.7.6精儲(chǔ)塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算數(shù)據(jù)精儲(chǔ)段提儲(chǔ)段各段平均壓強(qiáng)PKPa1014各段平均溫度tC%平均流量氣相Vsm3/s液相Lsm3/s實(shí)際塔板數(shù)Ne塊1020板間距Htm塔的有效高度Zm塔徑Dm空塔氣速um/s塔板溢流型式、平行平行溢溢流管型式弓形/弓形流 裝堰高XhWm置堰長lWm溢流堰寬度Wdm管底與受液 盤距離hOm板上清液層高度hLm孔徑dom孔 心 距tm孑L數(shù)n/個(gè)14931076開孔面積Ao2 m開孑L率%篩孔氣速/Uom/s塔板壓降/PPa343393降液管面積Af2 m液體在降液管停