苯乙烯生產(chǎn)中年處理3.5萬噸乙苯和多乙苯分離工段的工藝設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計

1、北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計誠信聲明本人申明：我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計（論文）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下對四年專業(yè)知識而進(jìn)行的研究工作及全面的總結(jié)。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中創(chuàng)新處不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京化工大學(xué)北方學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而已經(jīng)使用過的材料。與我一同完成畢業(yè)設(shè)計（論文）的同學(xué)對本課題所做的任何貢獻(xiàn)均已在文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名： 年 月 日ii苯乙烯生產(chǎn)中年處理3.5萬噸乙苯和多乙苯分離工段的工藝摘 要在苯乙烯生產(chǎn)中，乙苯和多乙苯的分離是其中的一個重要的環(huán)節(jié)。

2、選用填料精餾塔進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計的基本內(nèi)容是，完成填料塔的物料衡算、能量衡算等得到理論塔板數(shù)13塊、塔徑為600mm、塔高為6658.7mm并進(jìn)行冷凝器、再沸器、預(yù)熱器、泵的計算和選型。畫出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和設(shè)備的車間布置圖。關(guān)鍵詞：乙苯 填料精餾塔 工藝設(shè)計technology separation of section annual processing capacity of 3500 tons of ethylbenzene and polyethylbenzene in the production of styrene abstractin the production of st

3、yrene, the separation of ethylbenzene and polyethylbenzene was one of the most important links. the packed distillation column was used in this design.the basic contents of the design were, completed material packing tower, energy balance, the theoretical plate number was 13, the tower diameter was

4、600mm, height was 6658.7m, and the condenser, rebolier, preheater, pump were calculated and selected. the process flow diagram with control points and the workshop equipment layout were drawn.key words: ethylbenzene packed distillation column process design目 錄前 言1第一章 物料衡算2第1.1節(jié) 基本數(shù)據(jù)2第1.2 節(jié) 物料衡算2第1.3

5、節(jié) 相對揮發(fā)度和溫度的計算4第二章 能量衡算8第2.1節(jié) 基本數(shù)據(jù)8第2.2節(jié) 能量衡算9第三章 填料塔設(shè)計計算13第3.1節(jié) 全塔理論塔板數(shù)13第3.2節(jié) 精餾塔流量及物性參數(shù)13第3.3節(jié) 填料的選擇19第3.4節(jié) 塔徑設(shè)計計算19第3.5節(jié) 填料層高度的計算21第四章 附屬設(shè)備及主要附件的選型計算23第4.1節(jié) 冷凝器23第4.2節(jié) 再沸器23第4.3節(jié) 預(yù)熱器24第4.4節(jié) 塔管徑的計算及選擇24第4.5節(jié) 液體分布器25第4.6節(jié) 支承板的選擇27第4.7節(jié) 塔釜設(shè)計27第4.8節(jié) 除沫器28第4.9節(jié) 泵的設(shè)計及選型28第五章 經(jīng)濟(jì)分析30第七章 工藝流程設(shè)計35第八章 車間布置3

6、6第九章 “三廢”處理與綜合利用37結(jié) 論38參考文獻(xiàn)39致 謝41前 言 苯乙烯是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要基本有機(jī)原料,主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯、abs,也可用于制備丁苯橡膠、苯乙烯-順丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、不飽和聚物等,此外,也是生產(chǎn)涂料、染料、合成醫(yī)藥的重要原料。在苯乙烯生產(chǎn)中，通常是用苯和乙烯脫氫制得苯乙烯，在此過程中，會有副產(chǎn)物乙苯和多乙苯的產(chǎn)生1。多組分分離操作是目前在精餾過程中最重要的，操作簡單，且只需要提供能量和冷卻劑就能得到高純度的產(chǎn)品，所以被廣泛的應(yīng)用2。使用填料精餾塔是分離乙苯和多乙苯是最適宜的分離方法。第1章 物料衡算第1.1節(jié) 基本數(shù)據(jù) 查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)

7、據(jù)手冊續(xù)篇4表1.1 基本物性數(shù)據(jù)名稱分子式相對分子質(zhì)量（g/mol）沸點(diǎn)（）乙苯c6h5c2h5106.16136.2二乙苯c10h14134.22181二苯基乙烷c13h12182.27264.5二苯基甲烷c14h14168.24284表1.2 原料中成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)名稱乙苯二乙苯二苯基乙烷二苯基甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)%908.70.9750.3255第1.2 節(jié) 物料衡算 圖1.1 填料塔物料衡算 1.2.1原料中各成份的摩爾分?jǐn)?shù)表1.3 摩爾分?jǐn)?shù)名稱乙苯二乙苯二苯基乙烷二苯基甲烷摩爾分?jǐn)?shù)0.92160.07050.0058150.002085 1.2.2原料液流量f1.2.3塔頂乙苯的摩爾分?jǐn)?shù) 塔

8、頂乙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.6%，二乙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4% 1.2.4塔釜乙苯的摩爾分?jǐn)?shù)塔釜的主要成分為乙苯為2.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），二乙苯84.83%，二苯基甲烷3.17%，二苯基乙烷9.51%。 則：1.2.5塔頂產(chǎn)品流量d和塔釜產(chǎn)品流量w 總物料衡算 f=d+w 由f=w+d （11） （12） 則w=3.1766kmol/h d=37.4745kmol/h表1.4 物料衡算數(shù)據(jù)結(jié)果組分進(jìn)料塔頂塔釜kmol/hxfkmol/hxdkmol/hxw 乙苯37.46410.921637.35460.99680.10320.0325二乙苯2.86590.07050.11990.00322.7722

9、0.8727二苯基甲烷0.23640.0058150.08290.0261二苯基乙烷0.084760.0020850.21820.0687總計40.6511137.474513.17661第1.3節(jié) 相對揮發(fā)度和溫度的計算 1.3.1相對揮發(fā)度的計算（關(guān)鍵組分法） 以總壓為101.3kpa，查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)據(jù)手冊續(xù)篇4。表1.5 乙苯（a）與二乙苯（b）的飽和蒸汽與溫度的數(shù)據(jù)關(guān)系溫度t/pa/kpapb/kpa溫度t/pa/kpapb/kpa11047.37510.457150144.78740.54012064.21615.141160184.41354.27713085.5

10、4421.444170232.03471.519140112.1229.762180288.67598.450 將體系視為乙苯-二乙苯的雙組份理想體系 所以，由此求得140、150、160、170、180攝氏度下的相對揮發(fā)度。表1.6 各溫度下的揮發(fā)度溫度/140 150 160170 1803.76723.57153.39763.24442.9322 平均相對揮發(fā)度：泡點(diǎn)進(jìn)料q=1， 由平衡方程 （13） 計算得最小回流 （14） 取回流比為最小的回流比的2倍，即1.3.2操作線方程的確定 （15） （16） （17） 即精餾段操作線方程： （18） 提餾段方程： （19）1.3.3填料塔溫

11、度的計算 （1）填料塔進(jìn)料的溫度 填料塔在常壓進(jìn)行，p=1.01kpa查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)據(jù)手冊續(xù)篇4用內(nèi)插法求得特定溫度下的壓力。設(shè)進(jìn)料溫度為139 溫度與飽和蒸汽壓關(guān)系見表表1.5?；旌先芤嚎梢暈槔硐胍后w，氣液相平衡遵從拉烏爾定律又因 （110） （111）而且 （112）則 （113）同理求得 （114）因為所以進(jìn)料溫度為139時符合進(jìn)料要求。得tf=139（2） 填料塔塔頂?shù)臏囟忍盍纤诔哼M(jìn)行，p=1.01kpa查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)據(jù)手冊續(xù)篇4用內(nèi)插法求得特定溫度下的壓力。 設(shè)進(jìn)料溫度為139溫度與飽和蒸汽壓關(guān)系見表表1.5?；旌先芤嚎梢暈槔硐胍后w，氣液相平衡

12、遵從拉烏爾定律又因 （115） （116）而且 （117）則 （118）同理求得 （119）因為所以塔頂溫度為137時符合進(jìn)料要求。得td=139（3） 填料塔塔釜的溫度同理 tw=180第二章 能量衡算第2.1節(jié) 基本數(shù)據(jù) 查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)據(jù)手冊續(xù)篇4表2.1 不同溫度下的摩爾比熱容溫度/130140150160170180190cp乙苯/kj/kmol225.75229.69233.69237.72241.75245.87250.02cp二乙苯/kj/kmol295.90300.86305.68310.62305.53320.58325.66cp二苯基甲烷/kj/kmol3

13、10.66315.73320.75325.77330.70335.60335.59cp二苯基乙烷/kj/kmol340.65347.13353.46359.75365.89371.94378.002.1.1進(jìn)料摩爾熱容進(jìn)料方式為泡點(diǎn)進(jìn)料q=1,xq=xf，進(jìn)料溫度tf=139 cp乙苯=228.1968kj/kmol 同理cp二乙苯=300.3100kj/kmol cp二苯基甲烷=315.567kj/kmol cp二苯基乙烷=342.786kj/kmol 2.1.2塔頂摩爾熱容塔頂溫度 td=137同理cp乙苯228.5136kj/kmol cp二乙苯=299.3300kj/kmol cp二苯

14、基甲烷=314.567kj/kmol cp二苯基乙烷=346.86kj/kmol2.1.2塔釜摩爾熱容 塔釜溫度 tw=180 同理cp乙苯245.8680kj/kmol cp二乙苯=320.5000kj/kmol cp二苯基甲烷=335.599kj/kmol cp二苯基乙烷=371.94kj/kmol表2.2 精餾塔內(nèi)特殊溫度下的摩爾熱容溫度/137139180cp乙苯/kj/kmol228.5136228.1968245.8680cp二乙苯/kj/kmol299.3300300.3100320.5000cp二苯基甲烷/kj/kmol315.567314.567335.599cp二苯基乙烷/

15、kj/kmol342.786346.86371.94第2.2節(jié) 能量衡算 圖2.1 填料塔能量衡算 2.2.1進(jìn)料液熱量qf 進(jìn)料溫度為tf=139 原料液平均摩爾比熱容： （21） 原料液的焓： （22） 原料液帶入的熱量： （23）2.2.2塔頂蒸汽帶出的熱量qv 塔頂溫度為td=137 塔頂料液平均摩爾比熱容： （24） 塔頂料液的焓： （25）回流液帶入的熱量ql:（泡點(diǎn)回流） （26） （27） 塔頂蒸汽的焓（r為汽化熱） （28） 塔頂蒸汽帶出的熱量 （29） 2.2.3塔底產(chǎn)品帶出的熱量qw 塔釜溫度為tw=180 釜液平均摩爾比熱容： （210） 釜液的焓： （211） 釜液帶

16、出去的熱量： （212）2.2.4塔釜再沸器熱負(fù)荷qb精餾塔熱損失qn可由熱傳遞速率方程計算，一般估算為 （213） （214） 絕對壓力2320.9kpa下水蒸氣的最高溫度為220。 再沸器內(nèi)用220水蒸汽加熱，查石油化工數(shù)據(jù)手冊3此條件下220的水的潛熱為： 水蒸汽用量 （215）2.2.5塔頂冷凝器的熱量qc 塔頂餾出液的熱量： （216） 冷凝器的熱量： （217） 冷凝水的進(jìn)入溫度為20出口溫度為50 查化工原理5，水在20-50的平均比熱容為 冷凝水的用量： （218）表2.3 能量衡算結(jié)果數(shù)據(jù)組分進(jìn)料塔頂塔釜kjl/hxfkjl/hxdkjl/hxw乙苯1219861.060.9

17、2164520238.530.99684311.36870.0325二乙苯93316.18730.070514511.19910.0032115770.1790.8727二苯基甲烷7696.93010.0058153462.36010.0261二苯基乙烷2759.77670.0020859113.56860.0687總計1323633.8614534749.731132657.4764143第三章 填料塔設(shè)計計算第3.1節(jié) 全塔理論塔板數(shù) 3.1.1全塔理論塔板數(shù) 理論塔板數(shù)采用簡捷法計算，用芬斯克公式計算出最少理論板數(shù)nmin （31） （32） 由吉利蘭圖查的 （33） 解得 n=13（不

18、包括再沸器） 3.1.2精餾塔理論塔板數(shù) （34） 由吉利蘭圖查的 （35）解得 n=6（不包括再沸器）第3.2節(jié) 精餾塔流量及物性參數(shù) 3.2.1 基本數(shù)據(jù)查石油化工數(shù)據(jù)手冊3和石油化工數(shù)據(jù)手冊續(xù)篇4表3.1 塔頂塔釜進(jìn)料黏度mpas塔頂137塔釜180進(jìn)料139乙苯0.23080.17900.2276二乙苯0.27680.21800.2716二苯基甲烷0.7040.4810.708二苯基乙烷0.5420.4080.539表3.2 塔頂塔釜進(jìn)料密度kg/m3塔頂137塔釜180進(jìn)料139乙苯747.8715.1745.3二乙苯726.1723.2732.0二苯基甲烷0.9217879.20.

19、9127二苯基乙烷0.9322865.60.89683.2.2 塔頂條件下的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對分子質(zhì)量： （36） 液相平均相對分子質(zhì)量： （37） 氣相密度： （38） 液相密度： td=137，乙苯=747.8kg/m3,二乙苯=721.6kg/m3 （39） 所以 液相黏度： td=137，乙苯=0.2308mpas,二乙苯=0.2768mpasld=乙苯x乙苯+二乙苯（1-x乙苯）=0.23080.996+0.2768（1-0.996） =0.2310mpas （310） 塔頂出料口質(zhì)量流量： d=37.4745106.2722=3982.4976kg/h （311）表3.3

20、 塔頂數(shù)據(jù)結(jié)果符號流量d質(zhì)量流量kgh-1摩爾流量kmolh-1數(shù)值106.2722106.27223.1596747.71060.2310294.488037.47453.2.3 塔底條件下的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對分子質(zhì)量： （312） 液相平均相對分子質(zhì)量： （313） 氣相密度： （314） 液相密度： tw=180,視為純二乙苯，lw=二乙苯=723.2kg/m3液相黏度：tw=180，乙苯=0.1790mpas,ld=二乙苯=0.218mpas （315） 塔底出料口質(zhì)量流量：w=3.1766136.8993=434.8743kg/h （316）表3.4 塔底數(shù)據(jù)結(jié)果符號流量w

21、質(zhì)量流量kgh-1摩爾流量kmolh-1數(shù)值136.8993136.89933.6839723.2000.2366434.87433.17663.2.4 進(jìn)料條件下的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對分子質(zhì)量： （317） 液相平均相對分子質(zhì)量： （318） 氣相密度： （319） 液相密度: tf=139，乙苯=745.3kg/m3,二乙苯=732.0kg/m3 （320） 所以lf=743.9483kg/m3 液相黏度：tf=139，乙苯=0.2276mpas,二乙苯=0.2716mpas，二苯基甲烷=0.808mpas， 二苯基乙烷=0.539mpaslf=乙苯x乙苯+二乙苯x二乙苯+二苯基甲

22、烷x二苯基甲烷+二苯基乙烷x二苯基乙烷 =0.22760.9216+0.27160.0705+0.8080.005815+0.5390.002085=0.2320mpas （321） 進(jìn)料質(zhì)量流量： （322）表3.5 進(jìn)料數(shù)據(jù)結(jié)果符號流量f質(zhì)量流量kgh-1摩爾流量kmolh-1數(shù)值108.7102108.71023.2164743.9480.23204419.191940.65113.2.5 精餾段的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對分子質(zhì)量： （323） 液相平均相對分子質(zhì)量： （324） 液相密度： （325） 氣相密度： （326） 液相黏度： （327） 氣相流量： v=（r+1）d=（

23、0.7955+1）37.4745=67.2855kmol/h （328） v=67.2855107.4843=7232.1349kg/h （329） 液相流量： l=rd=0.795537.4745=29.8109kmol/h （330）l=29.8109107.4843=3204.2037kg/h （331）3.2.6 提餾段的流量及物性參數(shù) 氣相平均相對分子質(zhì)量： （332） 液相平均相對分子質(zhì)量： （333） 液相密度： （334） 氣相密度： （335） 液相黏度： （336） 氣相流量： v=v-(q-1)f=v=67.2855kmol/h （337） v=67.2855121.99

24、32=8208.3735kg/h （338） 液相流量： l=l+qf=l+f=29.8109+40.6511=70.4620kmol/h （339） l=70.4620121.9932=8595.8849kg/h （340） 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果見表3.6。表3.6 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果精餾段提餾段氣相平均相對分子質(zhì)量107.4843121.9932液相平均相對分子質(zhì)量107.4843121.9932氣相密度v/kg/m33.18793.4422液相密度l/kg/m3745.8271733.5008氣相摩爾流量kmol/h67.285567.2855氣相質(zhì)量流量kg/h8026.8237

25、8208.3735液相黏度mpas0.23150.2343液相摩爾質(zhì)量kmol/h29.810970.4620液相質(zhì)量流量kg/h3204.20378595.8849第3.3節(jié) 填料的選擇 填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。目前，填料的開發(fā)與應(yīng)用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個方面進(jìn)行6。本設(shè)計選用規(guī)整填料，金屬板波紋250y型填料。規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)安裝均勻圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣、液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達(dá)到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。與散裝填料相比，規(guī)整填

26、料結(jié)構(gòu)均勻、規(guī)則、有對稱性，當(dāng)與散裝填料有相同的比表面積時，填料空隙率更大，具有更大的通量，單位分離能力大。250y型波紋填料是最早研制并應(yīng)用于工廠中的板波填料，它具有以下特點(diǎn)：1、 比表面積與通用板式塔相比，可提高近1倍，填料壓降較低，通量和傳質(zhì)效率均有較大幅度的提高。2、 與各種板式塔相比，不僅傳質(zhì)面積大幅度提高，而且全塔壓降及效率有很大改善。3、 工業(yè)生產(chǎn)中氣液質(zhì)均可能帶入“第三相”物質(zhì)，導(dǎo)致散裝填料及某些板式塔無法維持操作。鑒于250y型填料整齊的幾何機(jī)構(gòu)，顯示出良好的抗堵性能，因而能在某些散裝填料塔不適宜的場合使用，擴(kuò)大了填料塔的應(yīng)用范圍。鑒于以上250y型的特點(diǎn)，本設(shè)計采用mell

27、apok-250y型填料7。第3.4節(jié) 塔徑設(shè)計計算 3.4.1 精餾段塔徑計算 由貝恩-霍根關(guān)聯(lián)式： （341） 式中干填料因子； 液體黏度，mpas； a250y型為0.291； l、g液體、氣體質(zhì)量流速，kg/s； l、v液體、氣體密度，kg/m3； g重力加速度，m/s2。精餾段：l=745.8271kg/m3，g=3.1879kg/m3，l=0.2315mpas，l=3204.2037kg/h， g=8026.8237kg/m，a=0.291 代入式中求解得：uf=7.5213m/s 空氣塔速： （342） （343） 體積流量： （344） （345） 圓整后，d=600mm，空塔

28、氣速uf=0.639m/s 3.4.2 提餾段塔徑計算 由貝恩-霍根關(guān)聯(lián)式： （346） 式中干填料因子； 液體黏度，mpas； a250y型為0.291； l、g液體、氣體質(zhì)量流速，kg/s；l、v液體、氣體密度，kg/m3 g重力加速度，m/s提餾段：g=3.4422kg/m3，=733.5008kg/m3，l=8595.8849kg/h，g=8208.3735kg/m代入式中求解得：uf1=1.5335m/s 空氣塔速： （347） （348） 體積流量： （349） （350） 圓整后，d=600mm，空塔氣速uf=0.6285m/s3.4.3 選取整塔塔徑精餾段和提餾段塔徑圓整后d=

29、600mm,為精餾塔塔徑。第3.5節(jié) 填料層高度的計算 3.5.1 精餾段填料層高度計算uv=0.6391m/s，v=3.1879kg/m3，所以： （351） 查塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊8得： 查化工原理課程設(shè)計9對于規(guī)整填料：hetp=h/(1520)，250y板波紋填料h=6.0m，取系數(shù)為15，得hetp=0.4m 精餾段填料層高度： （352） 精餾段總壓降： （353） 3.5.2 提餾段填料層高度計算ug=0.6285m/s，v=3.4422kg/m3，所以： （354） 查塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊8得： 查化工原理課程設(shè)計9對于規(guī)整填料：hetp=h/(1520)，250y板波紋填料h

30、=6.0m，取系數(shù)為15，得hetp=0.4m 精餾段填料層高度： （355） 精餾段總壓降： （356） 3.5.3 全塔填料層壓降 （357） 3.5.4 全塔填料層高度 （358）表3.7 填料層高度和壓降計算匯總參數(shù)精餾段提餾段全塔氣動因子/(m/s)(kg/m2)0.51.20021.2785 壓降1.23001021.17001022.400102總壓降/pa2.95201023.27601026.2280102填料層高度/m2.40003.26675.6667第四章 附屬設(shè)備及主要附件的選型計算第4.1節(jié) 冷凝器查化工原理課程設(shè)計9有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為

31、5001500kcal/(m2h ) 取k=550kcal/(m2h)=2301.2kj/(m2h) 出料液溫度：137（飽和氣）137（飽和液） 冷卻水溫度：2050 逆流操作：t1=87，t2=117 （41） 傳熱面積： （42） 設(shè)備型號：規(guī)格型號傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺凈重kg管束凈重kg圖號aesx(y)400-1.0-15-3/25-4rea(b)15.60.0053681212516rzdl4004第4.2節(jié) 再沸器 選用220飽和水蒸氣加熱，取傳k=550kcal/(m2h)=2301.2kj/(m2h) 料液溫度：220190 熱流體溫度：180（飽和氣）180（

32、飽和液） 逆流操作：t1=40，t2=10 （43） 傳熱面積： （44） 設(shè)備型號：規(guī)格型號傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺凈重kg管束凈重kg圖號aesx(y)500-1.0-55-6/25-2rea(b)57.70.019512428931439rzdh5019第4.3節(jié) 預(yù)熱器 選用150飽和水蒸氣加熱，取傳k=550kcal/(m2h)=2301.2kj/(m2h) 料液溫度：25139 熱流體溫度：150（飽和氣）150（飽和液） 逆流操作：t1=125，t2=11 （45） 傳熱面積： （46） 設(shè)備型號：規(guī)格型號傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺凈重kg管束凈重kg圖號aes

33、x(y)325-2.5-15-4.5/19-2rea(b)15.80.0053601395458rzdh3005第4.4節(jié) 塔管徑的計算及選擇4.4.1 進(jìn)料管 （47）查標(biāo)準(zhǔn)選用195mm的無縫鋼管4.4.2 回流管 對于直立回流一般選用0.20.5m/s，取wr=0.40m/s （48）查標(biāo)準(zhǔn)選用734mm的無縫鋼管4.4.3 塔頂蒸汽管 操作壓力為常壓，蒸汽速度wv=20m/s （49） 查標(biāo)準(zhǔn)選用27315mm的無縫鋼管4.4.4 塔釜出料管 塔釜流出液體速度ww取0.6m/s （410）查標(biāo)準(zhǔn)選用253mm的無縫鋼管第4.5節(jié) 液體分布器采用蓮蓬頭式噴淋器。選用此裝置能是截面積的填料

34、表面較好濕潤。結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修方便，噴灑比較方便，安裝簡便10。4.5.1 回流液分布器 流速系數(shù)取0.82-0.5,h取0.06m （411） 小孔輸液能力計算： （412） （413） （414） 式中w小孔流速，m/s； 孔系速度取0.8； f小孔點(diǎn)面積，m2； n小孔數(shù)； h推動力液柱高度h=600mm； d小孔直徑取3mm； q小孔輸液能力。 噴灑球面中心到填料表面距離計算： （415） 式中r噴射圓周半徑，m； 噴射角。 （416） （417）4.5.2 進(jìn)料分布器 由前知w=0.8679m/s （418） 取d=0.003m，=0.8 （419） （420） 取=40，=75

35、mm （421） 蓮蓬頭直徑一般為塔徑的20%-50%，取蓮蓬頭直徑為120mm，噴射角約為400，蓮蓬頭高度為75mm。第4.6節(jié) 支承板的選擇本設(shè)計填料高度較低，所以選用支承板。本設(shè)計采用波紋板網(wǎng)支承板，板網(wǎng)支撐的結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，自由截面大，但強(qiáng)度較低11。第4.7節(jié) 塔釜設(shè)計 料液在釜內(nèi)停留15min，裝填系數(shù)0.5：塔釜高h(yuǎn)/塔徑d=2:1 塔釜液量 （422） 塔釜體積 （423） （424）h=2d=20.6694=1.3389m （425）表4.1 填料塔各部分高度（mm）塔釜鞍式裙支座塔釜法蘭高填料高度噴淋高度1338.93002005666.775噴頭高噴頭彎曲半徑噴頭上方

36、空隙塔頂空隙塔高4290753006658.7第4.8節(jié) 除沫器為了確保氣體的純度，減少液體的夾帶損失，選用除沫器。常用除沫裝置有折柳板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器以及旋流板除沫器。本設(shè)計塔徑小，且氣、液分離，故采用絲網(wǎng)除沫器，裝入設(shè)備上蓋12。第4.9節(jié) 泵的設(shè)計及選型4.9.1 進(jìn)料泵 f=40.6511kmol/h 由qm=qv得 （426） 設(shè)備選型型號轉(zhuǎn)速r(min)-1流量m3h-1揚(yáng)程m效率%功率kw必需汽蝕余量m質(zhì)量（泵/底座）kg軸功率電機(jī)功率yg50-32-12514506.35540.160.552.032/384.9.2 回流泵 d=37.4745kmol/h 由qm=qv得 （427） 設(shè)備選型型號轉(zhuǎn)速r(min)-1流量m3h-1揚(yáng)程m效率%功率kw必需汽蝕余量m質(zhì)量（泵/底座）kg軸功率電機(jī)功率yg50-32-20014506.312.5420.510.752.052/384.9.3 出料泵 w=3.1766kmol/h 由qm=qv得 （428） 設(shè)備選型型號轉(zhuǎn)速r(min)-1流量m3h-1揚(yáng)程m效率%功率kw必需汽蝕余量m質(zhì)量（泵/底座）kg軸功率電機(jī)功率yg50-32-160290