化工原理課程設計苯與氯苯的分離_課程設計說明書(文件)

　

【正文】 下限線（ 1）的交點相應氣相負荷為 min,sV 。已知 mN / 3???? ， mHT ? 整理得： 3/ SS LV ?? 在操作范圍內任取幾個 SL 值，依上式算出相應的 SV 值列于下表中 LS， m3/s VS, m3/s 依表中 數據在 VS— LS圖中作出液沫夾帶線 (1)。 漏液線（氣相負荷下限線）（ 4） VFu ?00? 取 F0=5，又 4/200 ?duVn? 故 smnV ds /2 9 3 32020m i n ?????? ??）（ 26 據此做出與液體流量無關的水平漏液線（ 1） 液相負荷下限線（ 5） 取平堰、堰上液層高度 mhow ? 作為液相負荷下限條件，取 ?E 則 3/2m in, )3600( w Sow l LEh ? 32m i n, ??????????? SL 整理上式得 smL s / 34m in, ??? 依此值在 VS— LS圖中作線即為液相負荷下限線（ 5）。圖見坐標紙。s/~ 3．進料管 s/m0 0 2 6 0 0 6 0 0 3????? L F mL F mS FMF ? 選擇進料液流速 s/?u ，則 m03 00 ????? uFd S? 按照 GB8163— 87，選擇冷軋無縫鋼管 mm242?? 核算 s/ 4 0 0 2 22 ????? dFu S?，在 之間，可用。℃） 導熱系數： k=( 2m r= 310 /3600= 510 W 冷卻水耗量 : 25331017 3512pc?? ??? ）（）（C QW C kg/s ③確定流體的流徑 該設計任務的熱流體為苯，冷流體為水，為使苯能通過殼壁面向 空氣中散熱，提高冷卻效果，令苯走殼程，水走管程 . 29 計算平均溫度 :暫按單殼程、雙管程考慮，先求逆流時平均溫度差 苯 T ? 冷卻水 t 33 ? 25 _______________________________________ △ t ttln ttt1212m ???? ???? ‘℃ ④計算 R 和 P: 0tt 12 21 ??? TTR ， P ttt 11 12 ??? T 查表得： 1t??? ，因 ,??t? 選單殼程可行。 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數為： 30 172 5m00 ?????? S QK W/( 2m ，計算時保留小數位數不同，采用近似計算等都會造成一定誤差，但作為工程上的初步計算，可認為基本準確合理。 符號說明 fA —— 降液管面積， 2m ； TA —— 塔截面積， 2m ； C — 計算 maxV 時負荷系數，量綱為一； 20C —— 液體表面張力為 mmN/20 時的負荷因子，量綱為一； D —— 塔頂餾出液流量， hkmol/ ； D —— 塔徑， m ； 0d —— 篩孔直徑， mm ； E —— 液流收縮系數，量綱為一； F —— 進料流量， hkmol/ ； g —— 重力加速度， 2/sm ； H —— 塔高， m 或 mm ； Th —— 板間距， m ； ch — 與干板壓強相當的液相高度 th — 與氣相穿過板上液層高度壓強降 相當的液柱高度， m ； Lh —— 板上液層高度， m ； 0h —— 降液管底隙高度， m ； owh —— 堰上液層高度， m ； ph — 與單板壓強降相當液層高度， m ； wh —— 溢流堰高度， m ； ?h —— 與克服液體表面張力的壓強降相當的液柱 高度， m ； L —— 塔內下降液體的流量， hkmol/ ； hL —— 液體流量， hm/3 ； sL —— 塔內下降液體流量， sm/3 ； wl —— 溢流堰長度， m ； N —— 塔板數； 33 N —— 實際塔板數； TN —— 理論塔板數； n —— 篩孔數，個； P —— 操作壓強， Pa 或 kPa ； P? —— 壓強降， Pa 或 kPa ； q —— 進料熱狀況參數； R —— 回流比； t —— 篩板中心距， mm ； u —— 空塔氣速， sm/ ； 39。 、堰高、 降液管底隙高度進行統一圓整，以便加工。 ???oKK，符合實際標準 十一、設計結果一覽表 物料衡算結果 序號 項目 符號 單位 數值 備注 1 塔頂摩爾分數 Dx 1 2 塔頂平均摩爾 質量 DM kg/kmol 氣相 液相 3 塔頂流量 D kmol/h 4 進料摩爾分數 Fx 1 5 進料液平均摩爾質量 FM kg/kmol 氣相 液相 6 進料流量 F kmol/h 7 塔釜摩爾分數 Wx 1 8 塔釜平均摩爾質量 WM kmol/h 氣相 液相 9 塔釜產品流量 W 精餾塔工藝條件及有關物性數據計算結果 序號 項目 符號 單位 精餾段 提餾段 備注 1 每層塔板壓降 p? kPa ?TE 2 平均壓力 mp kPa 3 平均溫度 mt Co 4 平均粘度 m? smPa? 31 5 液相平均摩爾質量 LmM kg/kmol 6 氣相平均摩爾質量 VmM kg/kmol 7 液相平均密度 Lm? 3kg/m 8 氣相平均密度 Vm? 3kg/m 9 平均表面張力 Lm? mN/m 浮閥塔板工藝設計結果 序號 項目 符號 單位 數值 備注 1 堰長 Wl m 精餾段和提餾段塔徑、堰高、降液管底隙高度進行統一圓整，以便加工。m ???? ? mt t? ℃ ⑤選擇換熱器型號 由于兩流體溫差≈ 50℃ ,殼選用固定管板式換熱器的系列標準（ JB/T471592） 選擇主要參數如下： 公稱直徑 DN 400mm 公稱壓力 NP 管程數 pN 4 管子尺寸 ?? 管子根數 n 94 管長 6000mm 管中心距 32mm 中心排管數 11 管子排列方式 正三角形 管程流通面積 實際換熱面積 200 2 ??????? ）（）（ LS ? 選 K 值，估算傳熱面積 參照《化工流體流動與傳熱》附錄二十六，初選取 K=310 W/( 2m s ②熱負荷計算 : ?Q Ms/~ 5．加熱蒸氣進口管 7 83 5 0 ???oKK 選擇蒸氣速度 s/m15?u ，則 s/m5 7 1 63 6 0 0 ) 7 31 3 7(3 1 6 0 0 3ww ?? ??????? pRTVV S 28 ?????? uVd S? 按照 GB8163— 87，選擇熱軋無縫鋼管 mm12245?? 核算 s/2 4 7 4 22 ?????? dVu S?，在 之間，可用。 讀圖，提餾段的操作彈性 in,m a x, ??? SSVV 九、精餾塔接管尺寸計算 1．塔頂蒸氣出口管 s/ )( 3?? ????? DDS pV R TV 選擇蒸氣速度 s/m18?u ，則 m19 55 ????? uVd S? 按照 GB8163— 87，選擇熱軋無縫鋼管 ?? 核算 s/ 4 5 5 22 ????? dVu S?，在 之間，可用。 5 條線包圍區域為提餾段塔板操作區， P 為操作點， OP 為操作線。200 SSLvSLvcVVACVCh????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? 3/23/220 Sowwl LLhhh ??????? ? m