連續精餾塔畢業設計word格式-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 則 320 m i n, ??????? ??????? ????? ss LAV 精精 又 30 mA ? ，整理上式得： 32m in, 1 0 0 7 8 3 ss LV 精精 ?? 同理可得 32m in, 0 5 ss LV 提提 ?? 對于精餾段，在操作范圍內，任取幾個 sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對于提餾段，在操作范圍內，任取幾個 sL提 值，列出下 表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據表中數據分別在精餾段和提餾段的負荷性能圖中作出各自的液相負荷上限線如各圖中的（ 4）線。取冷凝器傳熱系數： ? ? ? ?ChmkJCmWK ???????? 232 /對于逆流： 熱流體溫度 CT?/ ? 冷流體溫度 Ct?/ ? Ct??/ 則： CLnttLn ttt m ?????? ????? 1212 據表： hkJQ C / 6?? 可知： 冷凝器的冷凝面積為： 236 mtK QA mc ??? ???? 查取有關數據如下： 公稱直徑/mm 管程數 管數 管長 /mm 換熱面積/m2 450 2 220 2021 再沸器 選用 U型管加熱器，經處理后，放在塔釜內。 P 點為操作點， OP為操作線， OP與（ 1）的交點相應氣相負荷為 max,sV ，OP 與氣相負荷下限線（ 4）的交點相應氣相負荷為 min,sV 。 液泛驗算 氣 液 氣 液 kg kg kg kg 1 . 0 041 . 0 ? ? 氣 液 氣 液 kg kg kg kg 1 . 0 024 . 0 ? ? 30 為防止降液管液泛的發生，應使降液管中清液層高度 ? ?wTd hHH ??? ，其中， dLpd hhhH ??? ， 20 ????????? hl Lhwsd 則 mhd 0 0 0 9 1 106 5 5 24 ????????? ??? ?精 mhd 0 0 3 2 103 5 5 23 ????????? ? ?? ?提 則 精精精精 dLpd hhhH ??? ??? ? 提提提提 dLpd hhhH ??? ??? ? 取 ?? ，則： ? ? ? ? mhH wT ?????? 提 ? ? ? ? mhH wT 2 2 4 2 ?????? 精 則 ? ?wTd hHH ??? ，在設計負荷下不會發生液泛。 （ 1）安定區 安定區也稱破沫區，根據經驗值選定安定區寬度 mmWs 80? 。其伸出塔體的筒體長為 200mm，人孔中心距操作平臺為 1000mm，人孔數目為： 個21824 ???S 。本設計取 ，即mHD ? 。 精餾段的操作線方程為： ?????? xR xxR Ry D 提餾段的操作線方程為： ?? xy 根據表 2的平衡數據以及以上操作線方程可作圖如下： ? ? h kJ t C D Q P D 5 1 10 045 . 1 02 . 74 38 . 65 066 . 3 71 . 3945 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? h kJ t C W Q P W 5 2 10 391 . 2 02 . 74 94 . 96 194 . 4 742 . 2487 ? ? ? ? ? ? ? ? ? h kJ Q S 6 6 5 5 10 405 . 6 10 27 . 6 10 391 . 2 10 045 . 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? h kJ Q Q S S 6 6 10 742 . 6 95 . 0 10 045 . 6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?C kPa kg kJ H V ? 3 . 133 , 300 1 . 2168 ? ? 水蒸氣 h kg H Q W V S h 3 6 10 110 . 3 1 . 2168 10 742 . 6 ? ? ? ? ? ? ? 水蒸氣 10 求理論版層數圖解法 xy 由圖可知，一共有 11 個階梯，則有 10 個理論板（不包括塔釜）。 查表 2可得： 時，Ct ?? ? ?? ? ? ?? ? 11 ??? ???? ???AAAAABBA xy xyxy xy? 時，Ct ?? 時， ? ?? ? ? ?? ? 12 ??? ???? ???AAAAABBA xy xyxy xy? 6 所以， 21 ????? ??? 6. 回流比的確定 泡點進料時， Fq xx ? ，則有： ? ? ? ? 11 111m i n ??????? ? ?????????? ?????FDFD x xxxR ?? 又操作回流比 ? ? ~ RR ? ， 所以取 6 9 4 m in ???? RR 熱量衡算 1. 加熱介質的選擇 常用的加熱介質有飽和水蒸氣和煙道氣。直接蒸汽加熱直接由塔底進入塔內。 關鍵字：板式精餾塔；衡算；塔徑；負荷性能圖 2 第 1 章 流程的確定和說明 1. 操作壓力 精餾操作按操作壓力分為常壓、加壓和減壓精餾。塔頂蒸汽進入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進入貯槽再經過冷卻器冷卻。 4． 塔的結構設計 塔徑、溢流裝置及塔板布置、塔高等設計；要求 以單線圖的形式繪制塔板布置結構圖。節省能源，綜合利用余熱。精餾過程在能量計的驅動下，使氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各相分揮發度的不同，使揮發組分由液相向氣相轉移，難揮發組分由氣相向液相轉移。實現原料混合物中各組成分離該過程是同時進行傳質傳熱的過程。經濟合理，冷卻水進出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。 5． 流體力學驗算 繪制塔板負荷性能圖 6． 塔的工藝條件圖 以單線圖的形式繪制，圖面上應包括 主體 設備的外形、工藝參數等。并將冷凝液借強制回流作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經過冷凝器后被送出作為塔頂產品。甲醇 — 水系統在常壓下揮發度相差較大，較易分離，故本設計采用常壓精餾。間接加熱是通過加熱器使釜液部分汽化。本設計選用 300kPa 的飽和水蒸氣作加熱介質。其中，精餾段理論塔板數為 6塊，提餾段 4塊。 2. 塔底空間 塔底空間指塔內最下層塔板到塔底的間距。 4. 塔高 取進料空間高度為 mHT ? 則由 ? ? BFTTPDP HHHSHSNHZ ????????? 2 ? ? ????????? ? 溢流裝置的計算 因為塔徑 ，故采用單溢流；又因塔徑超過 900m，故應將塔板分成數塊通過人孔送入塔內，所以采用單溢流型分塊式塔板。 （ 2）無效區 根據經驗值選取無效區的寬度 mmWc 40? 。 31 第 4 章 塔板負荷性能圖 霧沫夾帶線 由 ???????? ????fTaV hH Ue ? 得： 已知： sa VU 精精 ? sa VU 提提 ? ? ???????????????????????? ?323 3 6 0 wswowwf l LEhhhh 近似取 ?E ， mllhh w ,0 3 ,0 4 2 ???? 提精提精 則 ????????????????????? ? 323 60 42 sf Lh 精精 sjL 精?? ????????????????????? ? 323 6 sf Lh 提提 3207 sL提?? 取霧沫夾帶的極限值 已知： ???精? ， ???提? 故：由 323607 93 1071 ?????????????????ssLV精精 整理得： ss LV 精精 ?? 由 323607 93 1040 ?????????????????ssLV提提 氣 液 kg kg e V 1 . 0 ? 32 整理得： ss LV 提提 ?? 對于精餾段，在操作范圍內，任取幾個 sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對于提餾段，在操作范圍內，任取幾個 sL提 值，列出下表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據表中數據分別在精餾段和提餾段的負荷性能圖中作出各自的霧沫夾帶線如各圖中的（ 1）線。 精餾段負荷性能圖 1 2 3 5 4 0 1 2 3 0 Ls Vs O P 36 提餾段負荷性能圖 可知本設計塔板上限由霧沫夾帶控制，下限由漏液控制。當氣體流入冷凝器時，使其液膜厚度減薄，傳熱系數增大，利于節省面積，減少材料費用。 液相負荷上限線 取液體在降液 管中停留時間為 4s，則由 smAHL fTs 3m ax, 0 0 6 0 6 ????? ?知：液相負荷上限線（ 3）在 ss LV? 坐標圖上為與氣體流量 sV 無關的垂直線。 26 （ 4）開孔區 根據公式 ? ??????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s i n1 8 02 ? 式中 2, mA a 開孔區（鼓泡區）面積? mWDRc ,2 ?? ? ? mWWDxsd ,2 ??? 則 ? ? mx ???? mR ??? 則 ? ??????? ????? ? i 1222 ?aA m? 篩孔數 n 與開孔率 ? 取篩孔的孔徑 mmd 50 ? ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 mm3?? ，取 0 ?dt，故孔中心距 mmt ??? 。 5. 降液管底隙高度 oh 精餾段：取液體通過降液管底隙的流速 smu ?精 25 則精餾段降液管底隙高度： mul Lhwso 40????? ?精精精 驗算： mmhh ow ????? 精精 故降液管底隙高度設計合理。 （ 1）塔底貯液空間依貯存液量停留 3~5min 或更長時間（易結焦物料可縮短停留時間）而定。 全塔效率計算 ? ? 2 4 ?? LTE ?? 式中 的相對揮發度塔頂與塔底平均溫度下?? sm PaL ?? ,的液相粘度塔頂與塔底平均溫度下? 而 查得 時，Ct ?? sm P asm P a ???? 3 5 ,2 8 水甲 ?? 用內插法得： 時，Ct ?? , ?? 水甲 xx OC t t t W LD ? 16 . 81 2 94 . 96 38 . 65 2 ? ? ? ? ? 11 則 sm P axxL ???????? ??? 又已知 ?? ，故 ? ? % ????? ?TE 實際塔板數 PN 可知實際的總塔板數 塊244 3 10 ???TTP ENN 精餾段的實際塔板數 6 ?????TTP ENN 提餾段的實際塔板數 塊101424 ?????PN 各段操作壓力 已知壓力降 ，則各段操作壓力如 下： 塔頂： 進料處： 塔釜： 精餾段： 提餾段： 精餾塔設計的主要依據和條件 kPa P 7 . 0 ? ? kPa P D 3 . 101 ? kPa P P F 4 . 110 7 . 0 13 3 . 101 13 3 . 101 ? ? ? ? ? ? ?