化工原理課程設計苯與氯苯的分離_課程設計說明書(留存版)

　　

【正文】 無縫鋼管 32 4 塔釜出料管 ?? 冷拔無縫鋼管 5 加熱蒸氣進口管 ?? 熱軋無縫鋼管 十二、對設計過程的評述 ，制造維修方便，造價低。℃ ) 25m ?? ???? K QS 安全系數： %% ??? ，傳熱面積的裕度可滿足工 藝要求。 OP 線與（ 2）線的交點相應相負荷為 max,SV ， OP線與氣相負荷下限線（ 4）的交點相應氣相負荷為 min,sV 。 3．液相負荷下限線 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 i n, )3600( w Sow l LEh ? 32m i n, ??????????? SL 整理上式得 smL s /0 0 0 5 3m in, ? 依此值在 VS— LS圖中作線即為液相負荷下限線（ 3）。自 a 點開始在操作線和平衡線之間作階梯線。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產品經冷卻后送至儲物罐。 (2) 提餾段漏液的驗算 smsm / 0 ??? 故在設計負荷下不會產生過量漏液。 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）。 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。 、堰高、 降液管底隙高度進行統(tǒng)一圓整，以便加工。s/~ 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。 可知本設計塔板上限由液沫夾帶控制，下限由漏液控制。 因此，上下兩段塔板壓降如下 精餾段每層壓降 ????? lcp hhh Pa7 0 3 5 50 6 ??????? ghp Lpp ? 提餾段每層壓降 ????? lcp hhh ??????? ghp Lpp ? 上下兩段單板壓降均符合設計任務要求。 1 化工原理課程設計說明書 設計題目： 苯 — 氯苯精餾過程板式塔設計 2 目 錄 ? 設計任務書………………………… 3 ? 設計計算書………………………… 4 ? 設計方案的確定…………………………………… 4 ? 精餾塔物料衡算…………………………………… 4 ? 塔板數的確定……………………………………… 5 ? 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算……… 8 ? 塔體工藝尺寸計算………………………………… 13 ? 塔板主要工藝尺寸………………………………… 15 ? 塔板流體力學驗算………………………………… 17 ? 浮閥塔的結構 ……………………………………… 20 ? 精餾塔接管尺寸…………………………………… 23 ? 產品冷卻器選型…………………………………… 25 ? 對設計過程的評述和有關問題的討論…………… 25 附圖： 生產工藝流程圖 精餾塔設計流程圖 3 設計任務書 （一）題目 試設計一座苯 — 氯苯連續(xù)精餾塔，要求年產純度 %的氯苯 28000噸，塔頂餾出液中含氯苯不得高于 2%，原料液中含氯苯 35%（以上均為質量分數）。 取邊緣區(qū)寬度 Wc﹦ ,安定區(qū)寬度 mWs ? ， 開孔區(qū)面積 17 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s in1802 ? 21222 5 0 4 4 3 1 i n4 4 8 03 1 4 1 m??????? ???? ?? 其中， mWDR C 4 4 5 ????? ，? ? ? ? 3 1 6 2 ??????? sd WWDx （ 2）提餾段塔板布置 取邊緣區(qū)寬度 Wc﹦ ,安定區(qū)寬度 mWs ? ， 開孔區(qū)面積 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s in1 8 02 ? 21222 5 5 7 3 2 i n4 7 8 03 2 7 2 m??????? ???? ?? 其中， mWDR C 4 7 3 ????? ，? ? ? ? 3 2 5 2 ??????? sd WWDx （ 3） 浮閥數 n 與開孔率 ? F1 型浮閥的閥孔直徑為 39mm 閥孔氣速VFu ?00? ，其中取 F0=10 浮閥數目4/200 ?du Vn? 開孔率Dn 220d?? 精餾段 smu / ?? 18 1 3 90 3 3 9 6 ???? ?? ? %11 0 3 3 3 9 ?????? 提留段 smu / ?? ???? ??n % 0 3 3 5 4 ?????? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 t=，則排間距 t? 為 精餾段 mmmntAt a 5 1 7 3 9 5 0 ?????? 提留段 mmmntAt a 4 7 7 5 4 5 5 ?????? 考慮到塔的直徑較大，故采用分塊式塔板，而各分快板的支撐與銜接將占去一部分鼓泡 區(qū)面積，因此排間距應小于計算值，故取 t? =40mm= 重新計算孔速及閥數 精餾段 1 6 7 5 0 ????? ttAn a smd V / 3 3 6 8 49 6 ???? ??? ? 0 ??? % 0 3 3 6 8 ?????? 提留段 ????? ttAn a smd V / 3 3 8 4 49 7 ???? ??? ? 0 ??? % 0 3 3 8 4 ?????? 由此可知，閥孔動能因數 變化不大 七、塔板流體力學驗算 19 1．塔板壓降 ?hhhh lcp ??? （ 1）干板阻力 精餾段 s/m8 6 ??? Vcu ? 液柱則 ,111001?????Lccuhuu? 提餾段 s/??? Vcu ? 液柱則 ,2220xx?????Lccuhuu? （ 2）板上充氣液層阻力 取充氣系數 ?? ，則 液柱m0 3 ???? Ll hh ? （ 3）液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，忽略不計。圖見坐標紙 。s/~ 4．塔釜出料