食品工程原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、食品工程原理課程設(shè)計(jì)填料吸收塔的設(shè)計(jì)姓名:學(xué)號(hào):班級(jí):word.目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書3二、第一章:流程的確定和說明一1.加料式三、第二章:第一節(jié):第二節(jié):2.3.4.5.6.進(jìn)料式冷凝式回流式加熱式加熱器精徭塔的設(shè)計(jì)計(jì)算操作條件與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一精錨塔工藝計(jì)算一專業(yè)資料51、物料衡算 2、熱量衡算3、理論塔板數(shù)計(jì)算10第三節(jié)：精憎塔主要數(shù)據(jù)計(jì)算101、精錨塔設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和條件102、塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算123、填料層高度計(jì)算15四、第三章：附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算17第_節(jié)：冷凝器17第二節(jié)：再沸器18第三節(jié)：塔其他構(gòu)件18】、接管的計(jì)算與選擇】82、液體分布器203、除沬器214、液體再分布器215、填

2、料支撐板選擇226、塔底設(shè)計(jì)227、他的頂部空間高度22第四節(jié)：精1：留塔高度計(jì)算23五、第五章：結(jié)束語24六、參考文獻(xiàn)24食品工程原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：埴料精憎塔設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)：苯與甲苯埴料精憎塔設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)條件進(jìn)料組 成苯甲苯分離要 求塔頂苯含量0.96 塔底0.02完成日 期2010年1月4日進(jìn)料狀 態(tài)25 C四、設(shè)計(jì)的容和要求序 號(hào)設(shè)計(jì)容要求1工藝計(jì)算物料衡算，熱量衡算，回流比，理論塔板數(shù)等2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塔高，塔徑，溢流裝萱及塔板布直，接口管的尺 寸等3流體力學(xué)驗(yàn)算塔板負(fù)荷性能圖4冷凝器的傳熱面積和冷卻介質(zhì)的 用量計(jì)算5再沸器的傳熱面積和加熱介質(zhì)的 用重計(jì)算6計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制

3、負(fù)荷性能圖7編寫設(shè)計(jì)說明書目錄，設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)果，流程圖， 參考資料等第一章流程的確定和說明一確定設(shè)計(jì)案的原則確定設(shè)計(jì)案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到 技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須 具體考慮如下幾點(diǎn)：(1) 滿足工藝和操作的要求所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定， 這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。 其次所定的設(shè)計(jì)案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量 也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的位直

4、上要裝責(zé)調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。計(jì)算傳熱 面積和選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。再其次，要老慮必需裝萱的儀表(如 溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)，流量計(jì)等)及其裝萱的位直，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正 常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。(2) 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用。如前所述在蒸憎過程中如能適當(dāng)?shù)乩?用塔頂、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。又如冷卻水出口 溫度的高低，一面影響到冷卻水用量,另面也影響到所需傳熱面積的大小，即對(duì)操作費(fèi)和設(shè) 備費(fèi)都有影響。同樣，回流比的大小對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。降低生產(chǎn)

5、成本是各部門的經(jīng)常性任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，是否合理利用熱能，采用哪種加 熱式，以及回流比和其他操作參數(shù)是否選得合適等，均要作全面老慮，力求總費(fèi)用盡可能低 一些。而且，應(yīng)結(jié)合具體條件，選擇最佳案。例如，在缺水地區(qū)，冷卻水的節(jié)省就很重要； 在水源充足及電力充沛、價(jià)廉地區(qū)，冷卻水出口溫度就可選低一些，以節(jié)省傳熱面積。(3) 保證安全生產(chǎn)例如酒精屬易燃物料，不能讓其蒸汽彌漫車間，也不能使用容易發(fā)生火花的設(shè)備。又如， 塔是指定在常壓下操作的，塔壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生直空，都會(huì)使塔受到破壞，因而需要 安全裝萱。以上三項(xiàng)原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。但在化工原理課程設(shè)計(jì)中，對(duì)第一個(gè)原則應(yīng)作 較多的老慮，對(duì)第二個(gè)

6、原則只作定性的老慮，而對(duì)第三個(gè)原則只要求作一般的老慮。二、加料式加料分兩種式：泵加料和高位槽加料。高位槽加料通過控制液位高度，可以得到穩(wěn)定流 量，但要求搭建塔臺(tái)，增加基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用；泵加料屬于強(qiáng)制進(jìn)料式，泵加料易受溫度影響， 流量不太穩(wěn)定，流速也忽大忽小，影響傳質(zhì)效率?？恐亓Φ牧鲃?dòng)式可省去一大筆費(fèi)用。本次 加料可選泵加料，泵和自動(dòng)調(diào)節(jié)裝萱派和控制進(jìn)料。三、進(jìn)料狀態(tài)進(jìn)料式一般有冷夜進(jìn)料、泡點(diǎn)進(jìn)料、氣液混合物進(jìn)料、露點(diǎn)進(jìn)料、加熱蒸汽進(jìn)料等。冷夜進(jìn)料對(duì)分離有利，但會(huì)增加操作費(fèi)用。泡點(diǎn)進(jìn)料對(duì)塔操作便，不受季節(jié)氣溫影響。泡點(diǎn)進(jìn)料基于恒摩爾流，假定精催段和提留段上升蒸汽量相等，精鐳段和提留段塔徑基 本相等。

7、由于泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)塔的制造比較便，而其他進(jìn)料式對(duì)設(shè)備的要求高，設(shè)計(jì)起來難度相對(duì)加 大，所以采用泡點(diǎn)進(jìn)料。四、冷凝式選全凝器，塔頂出來的氣體溫度不高。冷凝后回流液和產(chǎn)品溫度不高，無需再次冷凝， 且本次分離式為了分離苯和甲苯，旦制造設(shè)備較為簡單，為節(jié)省資金，選全凝器。五、回流式宜采用重力回流，對(duì)于小型塔，冷凝液由重力作用回流入塔。優(yōu)點(diǎn)：回流冷凝器無需支撐結(jié)構(gòu)；缺點(diǎn)：回流控制較難安裝，但強(qiáng)制回流需要用泵，安裝費(fèi)用、電耗費(fèi)用大，故不用強(qiáng)制 回流，塔頂上升蒸氣采用冷凝冷卻器以冷凝回流入塔。六、加熱式采用間接加熱，因?yàn)閷?duì)同一種進(jìn)料組成，熱狀況及回流比得到相同的芻出夜組成及回收 率時(shí)，利用直接蒸氣加熱時(shí)，所需理

8、論塔板數(shù)比用間接蒸氣是要多一些，若待分離的混合液 為水溶液，且水是難揮發(fā)組分，釜液近于純水，這時(shí)可采用直接加熱式。由于本次分離的是 苯-甲苯混合液，故采用間接加熱。七、加熱器選用管殼式換熱器。只有在工藝物料的特征性或工藝條件特殊事槽老慮選用其他型式。例如， 熱敏性物料加熱多采用降膜式或者波紋管式換熱器或者換熱器流路均勻、加熱效率高的加熱 器。第二章精館塔的設(shè)計(jì)計(jì)算第1節(jié)操作條件與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一、操作壓力精憎操作按操作壓力可分為常壓精錮、加壓精鐳和減壓精憎。一般采用常壓精憎，壓力 對(duì)揮發(fā)度的影響不大。在常壓下不能進(jìn)行分離或達(dá)不到分離要求時(shí)，采用加壓精憎；對(duì)于熱 敏性物質(zhì)采用減壓精憎。當(dāng)壓力較高時(shí)，對(duì)

9、塔頂冷凝器有利，對(duì)塔底加熱不利，同時(shí)壓力升高，相對(duì)揮發(fā)度降低, 管徑減小，壁厚增加。本次設(shè)計(jì)選用常壓101.325kP。作為操作壓力。二、氣液平衡關(guān)系及平衡數(shù)據(jù)表1常壓下苯-甲苯的氣液平衡與溫度關(guān)系溫度110.106.102.98.9592.89.86.84.82.81.80.2t/r61262148432氣相萊021.237.050.61.71.78.85.91.95.97.100.y/(mol% )080934790液相苯08; .820.030.39.48.59.70.80.90.95.100.x/(mol% )079203300注：植自化工手冊P174三、 回流比通常/?二（2） R聞

10、，此設(shè)計(jì)去取7?二12尺聞第2節(jié)精館塔工藝計(jì)算-物料衡算1. 物流示意圖（略）2. 物料衡算已知：二4000kg/h x 7 =0.43 xF 二0.96 x 中二0.02 M 差=78.1 lkg/kmoLM 甲苯二92.14kg/kmoL進(jìn)料液、憎出液、釜?dú)堃旱哪柗謹(jǐn)?shù)分別為0.437W0.43 , 0.57苯上=7831 十 9Z14 =0.47090.967MI0.96 _ 0.04xo =7831 + 9234 =0.96590.027KT10.020.98xh =7W +9234 =0.0235進(jìn)料液平均相對(duì)分子質(zhì)量：販f= M甦疋+ M甲笨(1-Xr) =78.11 *0.470

11、9+92.14*( 1 -0.4709)=85.53kg/kmol400085.53=46.77kmol/h據(jù)物料衡算程、F = D + WFXf =DXd + W Xw代入數(shù)據(jù)46.76 = D + W46.76 x 0.4708 = 0.9568D + 0.0235VVD = 22.20kmol/h = 1.5246 x 22.20 = 33.84612nW/L = L + q F = 33.84612 + 46.76 = 80.60612kmol / hy/=U = (R+l)D = 2.52 x 22.20 = 55.944/?3 物料衡算結(jié)果表2物料衡算結(jié)果（）物料流量(kmol/h

12、)組成進(jìn)料F46.77苯 0.4709甲苯0.5291塔頂產(chǎn)品D22.20苯 0.9659甲苯0.0341塔底殘液w24.57苯 0.0235甲苯0.9765表3物料衡算結(jié)果（b）物料物流(kmol/h)精憎段上升蒸汽量V55.944提鐳段上升蒸汽量V55.944精憎段下降液體流量L33.74提留段下降液體流重L*80.514 塔板效率計(jì)算(1)精憎段“/=工召“ a 0306mPasEn = 0.49 (aplA )，245 = 0.49 x (2.488 x 0.310)245 =0.523(2)提館段/2 =工者“a 0.246滬d sEJ2 = 0.49( 2)245 =0.49x(2

13、.47x0.266)245 =0.552二.熱量衡算1 熱流示意圖(略)2加熱介質(zhì)的選擇選用飽和水蒸氣壓，溫度1409,工程大氣壓為3.69atmo原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道。飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸汽壓力 越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減小，但蒸汽壓力不宜太高。3冷凝劑的選擇選冷卻水，冷卻水為深井水溫度289,溫升109。原因：冷卻水便易得，清潔不易結(jié)垢，升溫線越高用水量越小，但平均溫差小，傳熱面積大, 綜合考慮選擇10Co熱重衡算：由汽液平衡數(shù)據(jù)，用插法可求塔頂溫度tD,塔底溫度tw,進(jìn)料溫度tF. = 80.88 C9575-950_ 681.2100-95.0 8

14、0.2-81.22.35-0-8.8-0 絆陽EC =92.719tD 溫度下：Cpl=99.03kJ/(kmol K)C. = 124.23kJ/(kmol K)Cm 二 S XD+7(lx/J=9903x09659+12423x00341=9989kJ/(kmolK)tw 溫度下：Cpl = 107.30kJ/(kmol K)C“2 = 13393kJ/(kmoIK)Cptv =C/,rxu+C/2(l-xwJ=107.30x0.0235+133.93x0.9765=133.30kJ/(kniol- K)tD 溫度下:/)= 393.42 / kg了2 =378.9紂/畑滬=久.勺 + 人

15、(1 一 勺)=393.4 x 0.9659 + 378.9 x 0.0341 = 392.9 kJ / kg塔頂 M = MrxD + MD(l-xD) = 78.11x 0.9659+92.14x 0.0341 = 78.59檢 / kmol(1) 09時(shí)塔頂氣體上升的恰Qv塔頂以0匸為基準(zhǔn)，Q. = V 爲(wèi)-/“ + V莎碼=55.94x99.89x80.88+55.94x392.91 x7&59 = 2179304.932!h(2) 回流液的恰Qr注：此為泡點(diǎn)回流，據(jù)t-x-y圖查得此時(shí)組成下的泡點(diǎn)t,用插法求得回流液組成下的性。 查得 tD=80.808C 此溫度下：Cp產(chǎn)99.03

16、 kJ/ (kmol - K)Cp2=24.23kJ /(kmol -K)6= Cp XD + Cp2 (1 一 心)=99.89kJ/(kmol K)注：回流液組成與塔頂組成相同Q =厶= 33.74 x 99.89 x 80.80 = 272319.32V/?(3) 塔頂流出液的恰0。因憎出口與回流口組成一樣，所以Cp = 99.89V/(kmol K)Qd=L-Cp tD = 22.20X99.89x80.88 = 179356.09V /h(4)冷凝器消耗的焰Q.Qc = Qv-Qr-Qd=279304.93 一 272319.32-179356.09 = 1727629.52R /

17、h(5)進(jìn)口料的熔0尸溫度下：C, = 24.34畑 (kmol-C) = 102.60R / (k/nol - K)Cp2 = 30.27畑/ / (kmol-C) = 12&422 / (kmol - K)Cp = C); X,. + C . (1 -xF) = 116.26kJ /(kmol - K)所以 Q, =FJ【f= 504108.79V/h塔底殘液的熔00, = W , 心=24.57133.30*109.4 = 358304.80R /?（刀再沸器0（全塔圍列衡算式）塔釜熱損失為10%,則“ = 0.9。設(shè)再沸器熱損失能量Q損二010,0 + Qf = Qc + Qw + 0

18、損+ Qn加熱器實(shí)際熱負(fù)荷0.9Qb = Qc + Qw + Qi）- Qf=1956868.477/A表4熱量衡算表項(xiàng)目進(jìn)料冷凝器塔頂憎出液塔底殘液再沸器平均比熱/kJ /(kmobK)116.2699.89.30熱量。504108.791727629.52179356.09358304.801956868.47三、理論塔板數(shù)計(jì)算精餛段操作線程兒屮=1.398%0.00936R1兒+1 =兀 +xDR + l R + 1兒小=0.60x/r+0.38b = -=0.383R + 11、計(jì)算結(jié)果各板氣液組成如下板123456789101112131415y0.96580.9350.8930.8

19、40.780.7240.6760.6390.5720.4790.3680.25570.16870.0960.0479X0.9190.85250.770.6780.5890.5130.4560.41590.34950.26908960.12740.07540.04970.01982、由圖解法求理論塔板數(shù)，求得溫度/cQ苯/（g.加）內(nèi)苯/（g 山）tD = 80.880.8140.809tw = 109.400.7810.781=92.710.8010.797M=15進(jìn)料板精憎段7塊（不包括 再沸器）Nf=8第三節(jié)精館塔主要尺寸計(jì)算_、精飽塔設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和條件苯甲苯在不同溫度下的密度1 塔頂條

20、件下的流量和物性參數(shù)Pl P Pi0.960.04+0.8140.809= 1.2288wL/gMd = Mxxd + M? (1 -”)= 78 .llx 0.9662 + 92.14x(1-0.9662) = 7&59畑 / kmolPi、= 0.81385g / mL = 813.8kg / m3PMd _101.325x78.59RT 8.314x(273.15 + 80.88)= 2705kg/ryi=MD.y = 78.59 x 55.94 = 4396.32焙 thL=MdL = 78.59 X 33.74 = 2651.63kg / h2.進(jìn)料條件下的流量和物性參數(shù)Mf= M

21、+ M2 (1 ) = 7& 11 x 0.4709 + 92.14x(1-0.4709) = 85.53kg / kmolPvi= 2849kg/FPMf _101,325x85.53RT 8.314x(273.15 + 92.96)1Pli耳 1 一 耳 _ 0.43p、 p 0.8010.57H0.797= .2520mL/g= 798.7kg / nt =嶺=叼f V = 85.53x55.94 = 4784.55kg Ih精憎段：=仏 L = 85.53x33.74 = 2885.78kg/h提憎段： 厶=叼尸 C = 8553x80.51 = 6886.02檢 Ih3.塔底條件下的

22、流量和物性參數(shù)Mw =+A/2(1-和)=78 11 x 0.0235 + 92.14x(1-0.0235) = 91.81kg/ kmolPMW101.325x91.81Pr RT8.314x(273.15 + 109.40)丿 1a；,1 一略 0.020.98 =“2- pPl、 p、 pi 0.7810.781=1.2804?厶 / gpL3=lSkg/m3V； =Vz = 91.81x55.95 = 5135.85/?耳=衍附 r = 91.81X 80.51 = 7391.62kg / h4.精憎段的流量和物性參數(shù)pv = A ltA，2 =2 777畑 / m2 2pL = Pu

23、嚴(yán)2 =皿于妁=眥25畑/加32 2-呼= 4396.32皿了他卡如軸如力厶 +厶 _ 2651.63+2885.78L =2 2= 2768.715 提憎段的流量和物性參數(shù)Pv =pv2 + Pg _ 2.849 + 2.9252 2=2.887/m3門798.7 + 781 72Q. 3pL = = 789.85 焙 / m2 2v/+V?4784.55 + 5135.85 “ fV = -=4960.2檢/?22L=Z= 6686.02,7391.62 =7138W/?226 體積流量塔頂：Vvl =4396.322.705x3600=0.4515廠 Isv進(jìn)料：4784.552.849

24、x3600=0.4665/7? Is_ - 0.4877/n /.s= 96738kg/? 又因:電 _ Pl _ 825Q、 967.38= 0.8334查得 妙=117（此為泛點(diǎn)埴料因子）由y/皿.昭=0.200LPl得I 0.200x9.8x806.25V 117 X 0.8334 x2.777 x0.295 02=2729加/$取=0.5 = if = 1.365/n/s竺=1 4x0459tt-u N34 X 1.365=0.65/7?圓整后：Z) = 700mm式中 f泛點(diǎn)氣速，nilsg重力加速度,98加/疋Q XV氣相，液相密度,kg/itf0F泛點(diǎn)埴料因子，%液體密度校正系數(shù)

25、。3 提憎段7138.82 ( 2.887 x 4960.21789.85 J= 0.0870y = 0.I480.247 + 0.2802= 0264?Pg$-109.4 + 92.71t =2= 101.06C插法:110-100 _101.06-100951.0-151.0-958.4 /?, -958.4= p 水=957.62kg/nv屮=比=Q水789,85957.62= 0.8248查得 0f=117由尸 0.156/J=2.317m/s(0.148x9.8x789.85117 x 0.8248 x 2.887 x 0.264 02取=0.6=u=l 390m/s4x0.4771

26、 czz /=0.66m/s3.14x1.390圓整后 D二700mm所以去全塔塔徑D二700mm。注：盡量使兩段求得的D相等。若不等，可通過調(diào)整的取值，使兩段相等，旦盡量圓整成小塔經(jīng)，以節(jié)省材料；若無法使兩段D相等，則將D圓整為數(shù)值較大的D。三、埴料層高度計(jì)算1. 等板高度設(shè)計(jì)計(jì)算(1)精鐳段因?yàn)榇藴囟认拢琽-A2,旦液相中甲苯較多，故取甲苯作近似計(jì)算。ln(HETP)=h-l .2921 na +1.471 止查的 h二7.0779a=21.61mN/m=21.61 x 103 N/mfiL =0.2899mPa s=O.2899xlO3Pa s代入上式，解得HETP二】.O6Z = HE

27、TP - N 門=1.06 x7 = 7.42/n(2)提催段cr屮: = 20.58/wV / m = 20.58 x 103 N / m二02576mPd s二0.2576x 103Pa - s解得 HETP 二0.95Z2=HETP Nr2=0, 95x7=6.65Z=Z1+Z2 =14.07采用上述法計(jì)算出埴料層高度后，還應(yīng)留出一定安全系數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，埴料層的設(shè) 計(jì)高度一般為Z =(1.21.5)Z,本次取Z =1.2ZoV 設(shè)計(jì)時(shí)的埴料高度，m;Z工藝計(jì)算得到的埴料高度，m;V =1.2 Z= 16.88注：埴料層高度的計(jì)算，根據(jù)所選埴料的不同，也可才采用其他法。如選擇規(guī)整埴料,

28、 可采用動(dòng)能因子法，也可采用傳質(zhì)單元數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。2 埴料層降壓計(jì)算(1)精鐳段由上述計(jì)算知 PL =806.25kg/m3, pv =2.777kg/m3, /zL =0.295mPa s, 0 二0.8334, u=1.365m/s查的二1 4m * (壓降埴料因子)gpLy_ X 0 XX pv XES&W 2.777 心刖畑89.8x806.25U空塔氣速，m/s;由前計(jì)算x二0.0354,查埃克特通用關(guān)聯(lián)圖=36x9.81 Pa/m ZN),.=y-x Z 1 = 36x9.81x7.896=2.79kPa(2)提催段由上述計(jì)算可知：Pv =2.887kg/m 3 , pL =789

29、.85kg/m ：,他=0.264mPa s,屮=0.8248, 0戶二 114m , u=l .390m/s9.8x789.85尸= l.390 8248 里4x2 朋 7x0.2 刖二。笑?x二0.0870查圖知： =45x9.8 IPa/m_ ZA/? :；i =x Z2 =45x9.81x8.320 = 3.67 kPa全塔埴料層總壓降A(chǔ)/? = A/? 11 + Ap t；- =2.79+3.67=6.46kPa表10參數(shù)表項(xiàng)目等板高度 /m壓降妙/Z/（%）總壓降/kPo埴料層高度/m精憎段1.12836x9.812.797.896提憎段1.04045x9.813.678.320全

30、塔6.4616.216第三章附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算第一節(jié)冷凝器設(shè)計(jì)冷凝器選用重力回流直立或管殼式冷凝器。原因：因本設(shè)計(jì)冷凝器與被冷凝氣體走管間，對(duì)于蒸惚塔的冷凝器，一般選管殼式冷凝 器或空冷器，螺旋板式換熱器，以便及時(shí)排除冷凝液。冷凝水循環(huán)與氣體之間向相反，當(dāng)逆流式流入冷凝時(shí)，起液膜減少，傳熱系數(shù)增大，利 于節(jié)省面積，減少材料費(fèi)用。最熱月平均氣溫t=28Co冷卻劑用深井水，冷卻水出口溫度一般不超過40C,否則易結(jié)垢，取t2=38Co泡點(diǎn)回流溫度 t 二80.80 C, J 二80.88 C1. 計(jì)算冷卻水流量QcGf =二二 172762.952kg/hCp x(/2 -Zj)2. 冷凝

31、器的計(jì)算與選型冷凝器選擇列管式，逆流程一二46.66C-心)/(6 -2)】K=1800kJ(m2-/?-C)Qc=KAb,”A二上172762.952 皿卅K 1800x46.66操作彈性為 1.2, A二 1.2A二24.68 itf 表11公稱直徑/mm管程數(shù)管子數(shù)量管長/mm換熱面積/rtf公稱壓力MPa273II32150033.5225標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào) JB1145-71239 設(shè)備型號(hào) G273II-25-3第二節(jié)再沸器選用臥式U型管換熱器，經(jīng)處理后，放在塔釜，蒸汽選擇3.69otm、1409的水蒸氣，傳熱系數(shù) K 取 600kcal/( rtf h C)，y二2234.4kJ/kg1、

32、間接加熱蒸汽量=1956868.47 =91109* y 2147.832、再沸器加熱面積= 109.40 C為再沸器液體入口溫度；5 = 109.40 C為回流汽化為上升蒸汽時(shí)的溫度；“=140匸為加熱蒸汽溫度；G = 140 C為加熱蒸汽冷凝為液體的溫度。用潛熱加熱可節(jié)省蒸汽ft從而減少熱量損失q =人一如=140 109.40 = 30.6 9A/2 = t2 -twl =140-109.40 = 30.6 Cg 二 30.69A=ft= 19568647 =2538 k 九 2520x30.6第三節(jié)塔其他構(gòu)件一、接管的計(jì)算與選擇】、塔頂蒸汽管從塔頂至泠凝器的蒸汽導(dǎo)管，尺寸必須合適，以免

33、生產(chǎn)過大壓降，特別在減壓過程中,過大壓降會(huì)影響塔的直空度。操作壓力為常壓，蒸汽速度叫二1220m/s.本次設(shè)計(jì)取=15m/s。4p.4x4396.32n 1OZJ二.=0.196m 3600龍齊久 3600x3.14xl5x2.705圓整后dp =200mm表12塔頂蒸汽管參數(shù)表徑 d2xs2外徑心XSR管重/(kg/m)200x4320x437512.102、回流管冷凝器安裝在塔頂時(shí)，回流管在管道中的流速一般不能過高，否則冷凝器高度也要相應(yīng)提高,對(duì)于重力回流，一般取速度叫為0205m/s,本次設(shè)計(jì)取叫二05m/s4厶3600兀叫門I 4x2651,63V 3600x3.14x0.5x813.

34、8=0.048m徑 d2 x s2外徑X 5jR管重/(kg/m)48x4118x4.51501603.3】圓整后 二48mm表13回流管參數(shù)表3、進(jìn)料管本次加料選用泵加料，所以用泵輸送時(shí)叫可取1.525m/s,本次設(shè)計(jì)取=2.0m/so4x4000V 3600x3.14x2.0x798.7二0.030圓整后=48mmo徑 d2 x s2外徑X 5jR管重/(kg/m)48x4118x4.51501603.31表14進(jìn)料管參數(shù)表4、塔底出料管塔釜流出液速度1% 一般可取0.510m/s,本次設(shè)計(jì)可取Ww二06m/s。其中 w =W-Mw =24.57 X91.81 二225577kg/h。圓整

35、后血=48mm徑 d2 xs2外徑dx x SRH管重/(kg/m)48x4118x4.51501603.3】表15塔釜出料管參數(shù)二、液體分布器采用蓮蓬頭式噴淋器。選此裝直的目的是能使埴料表面很好的潤濕，結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修 便，噴灑比較均勻，安裝簡單。K回流液分布器流量系數(shù)取082085,本次設(shè)計(jì)取0.82,推動(dòng)力液柱高度H取0.06mo則小中液體流速 W二2gH 二082x V2x9.8x0.06 =0.89m/s小輸液能力Q二一二二9.05X1 Of/spLl X 3600813.8x3600小總面積仁畀:9O5X1 =1.24X10-0.82x0.89由Q= (pfW得所以，小數(shù)n二丄

36、孚二式中，d小直徑，一般取4-lOm,視介質(zhì)污泥而異，本次設(shè)計(jì)取9mmo 噴灑球面中心到埴料表面距離計(jì)算廣 h=rcota+ ?_； 2W2sin2a式中r噴灑園半徑，r二 D/2 -(75100)=700/2-100=250mm=0.25mo噴灑角，即小中心線與垂直軸線間的夾角，a10巧2= 29.8830取 二 40。h=rcota+gr2/2Wsin2a= 0.25cot40+9.8 x 0.252/2 x 0.892sin240 =1.234 m蓮蓬頭直徑的圍為 M1/5D),取1/5D二140mm三、除沫器除沫器用于分離塔頂出口氣體中所夾帶的液滴，以降低有價(jià)值的產(chǎn)品的損失，并改善 塔

37、后動(dòng)力設(shè)備的操作。近年來，在國油化工設(shè)備中，廣泛應(yīng)用絲網(wǎng)除沬器。除沬器的直徑取 決于氣體量及選定的氣體的速度。影響氣體速度的因素很多，如霧沫夾帶量，氣、液的密度, 液體的表面力和粘度以及絲網(wǎng)的比表面積等。其中，氣體和液體的密度對(duì)氣體的速度影響最 大。氣速計(jì)算WK=K(pLrL2p/p gw式中K常數(shù)，取0.107；PG pL塔頂氣體和液體密度(kg/rr?)Wk二0.107 x 813.8 - 2.705 / 2.705 =1.85m/s除沫器的直徑計(jì)算：D二巧豐；二0.558 m式中，V二V|/(p WX3600)二4396.322.705x3600=0.451四、液體在分布器液體在亂堆埴料

38、層向下流動(dòng)時(shí)，有偏向塔壁流動(dòng)的現(xiàn)象，偏往往造成塔中心的埴料不被 濕潤。塔徑越小，對(duì)應(yīng)于單位塔截面的長越長，這種偏向越重。為將流動(dòng)塔壁處的液體重新 匯集并引向塔中央?yún)^(qū)域，可在埴料層每隔一定高度設(shè)責(zé)液體再分布裝萱，每段埴料層的高度 因埴料種類而定，對(duì)鮑爾環(huán)，可為塔徑的510倍，但通常不超過6n%此次設(shè)計(jì)埴料層高度為選塔徑的】0倍，故每0.7x10二7 m處裝一再分布器。選取錐在式分布器，因其適用于直徑0.8 m以下的小塔。五、填料支撐板的選則本次設(shè)計(jì)選用分塊式氣體噴射式支撐板。這種支撐板可以提供100%的自由截面，波形結(jié)構(gòu)承載能力好，空隙率大，宜于中1200 以下的塔。在波形增設(shè)的加強(qiáng)版，可提高支撐板的剛度。它的最大液體負(fù)荷為145 m3/(m2.h) 最大承載能力為40KPO,由于本塔較高，故選此板。主要設(shè)計(jì)參老分塊式氣體噴射式支撐板的設(shè)計(jì)參老數(shù)據(jù)塔徑D/ (mm)板外徑Di/（mm）分塊數(shù)近似重量/N700693266支撐圈尺寸（采用不銹鋼）塔徑/(mm)圈外徑Dj/lmm）圈經(jīng) D2/(mm)