精餾塔設計化工原理課程設計-資料下載頁

　　

【正文】 )(? u0 — 篩孔氣速， m/s ? ?L V、 — 分別為液、氣密度， kgm3 C0— 孔流系數， 課程設計 第 18 頁 共 23 頁 孔徑與塔板厚度之比). .. .. ..()()()(0302000????ddddC ???? 2200 ( ) ( ) 5 172 C LuhmC ??? ? ? lh )(00 OWWLl hhhh ??? ?? 式中： hL — 板上清液層高度， m ?0 — 反映板上液層充氣程度的因數，可稱為充氣因數，無因次 ,一般 ?0 =～ 。 ?0 與氣相動能因子 aF 有關， 6 5 2 0 2 ?? F? )( 單流型塔板fTsaVaa AA VuuF ??? ? a TfVu AA? ? ??? 1 . 3 9 4 9 3 ( 0 . 8 0 9 1 . 2 4 6 2 ) / 2 1 . 4 1 4 1a a VFu ?? ? ? ? . 65 20 29 0. 65 20 29 *1 04 14 1 0. 61 12 42 3F? ??? ? ? 00 ( ) 0 . 3 2 6 9 5 * 0 . 0 6 0 . 0 4 2 9l L W O Wh h h h??? ? ? ? ? 課程設計 第 19 頁 共 23 頁 04Lh gd? ??? 04 4 * 23 .977 * * 5Lh gd? ??? ? ? Δ Pp=hpgρ L =**= 氣體通過塔板的壓降Δ Pp低于設計允許值。 降液管內液體高度 (液泛 or 淹塔 ) 設計中塔盤有入口堰 所以采用以下經驗公式計算： h Ll hd SW???????0 2 02. 精餾段：2 200 . 0 0 2 6 1 10 . 2 0 . 2 0 . 0 4 8 3 11 . 1 2 * 0 . 0 1 5Sd WLhlh?? ??? ? ??? ?????? 提餾段：20 . 0 0 3 3 5 40 . 2 0 . 0 4 4 8 3 91 . 1 2 * 0 . 0 2dh???????? 為了防止液泛，應保證降液管中泡沫液體總高度不超過上層塔板的出口堰。因此 H h HT W d? ? ? HT — 板間距， m ? — 系數。為考慮降液管內液體充氣及操作安全兩種因素的校正系數。對于容易起泡的物系，取 ～ ；對不易起泡的物系，取 ～ ；對于一般物系，取 。 精餾段： 0 .0 4 8 30 .4 4 4 7 0 .0 9 9 60 .5dTW HHh ?? ? ? ? ? 提餾段： 課程設計 第 20 頁 共 23 頁 0 . 0 4 4 8 40 . 4 4 4 7 0 . 0 8 9 6 80 . 5dTW HHh ?? ? ? ? ? 由以上可知，塔不會發生液泛。 霧沫夾帶 霧沫夾帶是指板上液體被上升氣體帶入上一層塔板的現象。過多的霧沫夾帶將導致塔板效率嚴重下降。為了保證板式塔能維持正常的操作效果，應使每千克氣體夾帶到 上一層 塔板的 液體量不 超過 ，即控制霧沫 夾帶量 eV (液 )/kg(氣 )。 )(LTaV hH ue ??? ?? 66 3 . 2 3 . 2 55 . 7 1 0 5 . 7 1 0 1 . 3 9 4 9 3( ) ( ) 7 . 9 8 8 9 1 0 12 . 5 1 7 . 4 9 7 0 . 4 2 . 5 * 0 . 0 6aV TLue Hh??? ???? ? ? ??? ＜ 0. 由以上計算可以知道不會發生 嚴重的 霧沫夾帶 。 漏 液點氣速 uOW 當氣速逐漸減小至某值時，塔板將發生明顯的漏夜現象，該氣速稱為漏液點氣速 uOW，若氣速繼續降低，更嚴重的漏夜將使篩板不能積液而破壞正常操作，故漏液點氣速為篩板的下限氣速。 為使篩板具有足夠的操作彈性，應保持穩定性系數 K: 若穩定性系數偏低，可適當減小開孔率或降低堰高，前者影響較大。 ( ) / ( ) / O W L L Vu C h h ? ??? ? ?? ? ? ? ? ?? 4 56OOWuKu? ? ? ? ～ 由以上計算可以知道不會發生嚴重的 漏液。 VLLOW hhCu ??? /)( 0 ???]/[...,.... smuuuuK OWoOWO 漏液點氣速篩孔氣速～??課程設計 第 21 頁 共 23 頁 八 .篩板塔的輔助設備 (1)塔頂蒸汽管 dp 常壓操作， uv=1220m/s vSP uVd ?4? 4 4 2 . 5 6 5 0 . 4 2 8 0 63 . 1 4 1 8SP vVd u? ?? ? ?? 圓整 dp = 選用 φ 55 的無縫不銹鋼管。 (2)回流管 dR 強制回流， uR= RSR uLd ?4? 4 4 0 . 0 0 2 9 8 3 0 . 0 2 1 7 93 . 1 4 2SR RLdu??? ? ?? 圓整 dR = 選用 φ 30 的無縫不銹鋼管。 (3)進料管 dF 泵輸進料， uF=進料溫度下 ,FFFFFFuLdMFL??4??? 0 . 0 0 2 0 0 4 5FFFFML???? 4 4 0 . 0 0 2 0 . 0 3 5 73 . 1 4 2FFFLdu??? ? ?? 圓整 dF = 選用 φ 15 的無縫不銹鋼管。 (4) 塔釜出料管 dw 課程設計 第 22 頁 共 23 頁 塔釜出料， uw=, wsw uLd ? 39。4? 39。4 4 0 . 0 0 3 3 5 4 0 . 0 7 8 1 33 . 1 4 0 . 7sw wLdu??? ? ?? 圓整 dF = 選用φ 15 的無縫不銹鋼管。 儲罐中的液體量應保證十天的液體儲量。 儲罐中液體的質量： 5 . 4 7 9 5 2 4 0 1 3 1 5 . 0 8Mt? ? ? 體積為： 31442Vm? 所以儲罐體積選為 1500m3 。選用半徑為 7m，高為 10m 的圓形儲罐。 經計算得塔頂冷凝器換熱面積為 。采用 東陽市金誠化工設備有限公司生產的 PSGH5300 L 型 列管式換熱器 。其技術數據如下： 八 .設計評價 本設計采用篩板塔，能很好的完成設計任務。篩板塔有如下優點： ① 結構簡單，易于加工，造價為泡罩塔的 60%左右， 為浮閥塔的 80%左右； 課程設計 第 23 頁 共 23 頁 ② 在相同條件下，生產能力比泡罩塔大 20%～ 40%； ③ 塔板效率較高，比泡罩塔高 15%左右，但稍低于浮閥塔； ④ 氣體壓力降較小，每板壓力降比泡罩塔約低 30%左右。 但篩板塔也有一定的缺點： ① 小孔篩板易堵塞，不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液； 本設計中處理液干凈，不存在 堵塞 問題。 ② 操作彈性較小（約 2～ 3）。 本設計對 操作彈性 要求 較小 。 由此可知篩板塔符合設計需求。 九 .參考文獻 （ 1）化工原理 .第四版 .化學工業出版社。 （ 2） 實用溶劑手冊。 （ 3）蘭氏化學手冊 （中文第十五版）。 （ 4）化工圖算手冊 . 化學工業出版社。 （ 5）化工工藝設計 . 化學工業出版社。 （ 6）純物質的基本物理化學性質。 （ 7）純物質熱化學數據手冊 . 化學工業出版社。