化工原理乙醇水_課程設(shè)計(jì)

1、山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)分離乙醇-水混合物精儲塔設(shè)計(jì)學(xué)院：化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：時(shí)間：2012年6月13日星期三殘液中q%c塔板的負(fù)荷性能圖山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：分離乙醇-水混合物精儲塔設(shè)計(jì)二、原始數(shù)據(jù)：a）原料液組成：乙醇20%產(chǎn)品中：乙醇含量市4%b）生產(chǎn)能力：6萬噸/年c）操作條件進(jìn)料狀態(tài)：自定操作壓力：自定加熱蒸汽壓力：自定冷卻水溫度：自定三、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：a）概述b）流程的確定與說明c）塔板數(shù)的計(jì)算（板式塔）；或填料層高度計(jì)算（填料塔）d）塔徑的計(jì)算e）1）塔板結(jié)構(gòu)計(jì)算；

2、a塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定；b塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算；2）填料塔流體力學(xué)計(jì)算；a壓力降；b噴淋密度計(jì)算f）其它（1）熱量衡算一冷卻水與加熱蒸汽消耗量的計(jì)算（2）冷凝器與再沸器傳熱面的計(jì)算與選型（板式塔）（3）除沫器設(shè)計(jì)g）料液泵的選型h）計(jì)算結(jié)果一覽表山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)第一章課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容一、精微流程的確定乙醇、水混合料液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后，送入精帽塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作為回流，其余為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽向沸熱器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。二、塔的物料衡算（一）料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含乙醇摩爾分?jǐn)?shù)Xf20/4620/46

3、80/18=0.089294/46xD二二0.8694/466/184/46xW=0.0164/4696/18（二）平均摩爾質(zhì)量MF=0.089246(1-0.0892)18kg/kmol=20.498kg/kmolMD=0.8646(1-0.86)18kg/kmol=42.08kg/kmolMW=0.01646(1-0.016)18kg/kmol=18.448kg/kmolDW=F（三）物料衡算總物料衡算易揮發(fā)組分物料衡算XdDXwW=XfFmMd*T60000100042.0830024kmol/h=198.04kmol/h聯(lián)立以上三式得F=2283.41kmol/hW=2283.41km

4、ol/h三、塔板數(shù)的確定（一）理論塔板數(shù)NT的求取根據(jù)乙醇、水的氣液平衡數(shù)據(jù)作y-x圖山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)乙醇一水氣液平衡數(shù)據(jù)液相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)氣相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)液相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)氣相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)0.00.00.250.5510.010.110.300.5750.020.1750.40.6140.040.2730.50.6570.060.340.60.6980.080.3920.70.7550.10.430.80.820.140.4820.8940.8940.180.5130.950.9420.20.5251.01.0乙醇一水圖解法求理論塔板數(shù)a1立9aj&#

5、171;2&9由“»<aaes&u。沙aiakat西修2 .乙醇一水體系的平衡曲線有下凹部分，求最小回流比自a(Xd,Xd,)作平衡線的切線山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)并延長與y軸相交，截距xD一=0.2956Rmin-1Rmin=1.91取操作回流比R=2Rmin=21.91=3.82故精儲段操作線方程y=上R1R1即y=0.7925x0.17843 .作圖法求理論塔板數(shù)Nt得Nt=18（不包括再沸器）。第16層為加料板。（四）物性參數(shù)和實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算4.1溫度常壓下乙醇一水氣液平衡組成與溫度的關(guān)系溫度TC液相中乙醇的摩爾分率氣相中乙醇的摩爾

6、分率1000.000.0095.50.01900.170089.00.07210.389186.70.09660.437585.30.12380.470484.10.16610.508982.70.23370.544582.30.26080.558081.60.32730.582680.70.39650.612279.80.50790.0656479.70.51980.659979.30.57320.684178.740.67630.738578.410.74720.781578.150.89430.8943利用表中數(shù)據(jù)由內(nèi)差可求得tFtDtW山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)tF：

7、89-86.7tf-89.0tf=87.39Ctd：:7.21-9.668.92-7.2178.15-78.41td-78.15td=78.21Ctw：89.43-74.4286.0-89.43100-95.5tw-100tw=96.21C0-1.90精微段平均溫度1.6-0tftd87.3978.21o:t1=82.8C提留段平均溫度+-tftw87.3996.21:t2=91.8C4.2氣液組成塔頂溫度：td=78.21C氣相組成yc78.41-78.1578.21-78.150.7815-0.8943yD-0.8943d=0.8683進(jìn)料溫度：tf=87.39C89.0-86.7氣相組成

8、”:0.3891-0.437589.0-87.39f=0.42300.3891-yF塔底溫度：tw=99.91C氣相組成yw95.5-89.095.5-91.8后0.049230.019-0.07210.019-yw(1)精福段液相組成氣相組成XDXFXi：x1=2yDyFy(y1二工20.860.0892=0.474620.86830.4230二0.6457所以Mli=460.474618(1-0.4746)=31.29kg/molMvi=460.645718(1-0.6457)=36.08kg/mol(2)提留段液相組成氣相組成XW-XFX2:X2=2yW-yFy2:y2;-20.0160

9、.0892:0.052620.049230.04230=0.2361所以Ml2=460.474618(1-0.4746)=19.47kg/molMv2=460.236118(1-0.2361)=24.61kg/mol山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)4.3液體粘度(一)乙醇的粘度1),塔頂溫度：t2),進(jìn)料溫度：t3),塔底溫度：t(二)水的黏度1),塔頂溫度：t79-780.3160-0.36552),進(jìn)料溫度：t88-870.3239-0.32763),塔底溫度：td=78.21C查表,f=87.39C查表,w=99.91C查表,d=78.21C78.21-78一H2O-0.36

10、55f=87.39C87.39-87一JH2O-0.3276w=99.91C得n乙醇=0.45mpa-s,得n乙醇=0.38mpa-s,得n乙醇=0.335mpa-s,.LH2O=0.3551m?as*O=0.3262mPas97-9696.21-970.2930-0.2962-JH2O-0.2962H2O=0.2955mPasD=0.860.451-0.860.3551=0.4367mPasF=0.380.08921-0.08920.3262=0.3310m?asW=0.3350.0161-0.0160.2955=0.2961m?as5)全塔平均液相黏度為4.4相對揮發(fā)度由xf=0.0892

11、yf=0.4230由xd=0.86yd=0.086830.43670.33100.2961=0.3546m?as得aF得aD二0.4230/0.08921-0.4230/1-0.08920.8683/0.861-0.8683/1-0.86=7.49=1.07山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)由xw=0.016y后0.04923得aw0.04923/0.016o_=3.181-0.04923/1-0.0164.5 全塔效率的估算(1)用O'conenell對全塔效率進(jìn)行估算:m=工:F：w；->7.491.073.18-5.05全塔平均液相黏度為0.43670.33100

12、.2961=0.3546mPas全塔效率ET=0.49(一/；)°245=0.49(5.050.3546)英45：43%(2)實(shí)際塔板數(shù)NpNpNtET180.43=42塊其中，精微段的塔板數(shù)為：15/0.43=35塊4.6 操作壓力(1)操作壓力計(jì)算塔頂操作壓力PD=101.3kPa每層塔板壓降P=0.7kPa進(jìn)料板壓力岸=101.3+0.7X15=125.72kPa塔底操作壓力Pw=101.3+0.7X42=130.7kPa精微段平均壓力Pm,=101.3125.72=113.5kPa提儲段平均壓力Pm2=130.7125.72=128.21kPa(2)密度乙醇與水的密度山東理工

13、大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)溫度/c2030405060708090100110乙醇密度/kg/m3795785777765755746735730716703水密度/kg/m3998.2995.7992.2988.1983.2977.8971.8965.3958.4951.0已知：1/Pl_m=8a/PlA#8b/PlB(O為質(zhì)量分?jǐn)?shù))1,液相密度塔頂因?yàn)閠d=78.21C所以80-70742.3-754.278.21-70:CH3CH20H-754.23CH3CH20H=731.31kg/m80-7078.21-70971.8-977.8-7H2。-977.8：H2O=972.87

14、kg/m310.940.06=十：d744.43972.87PD=755.07kg/m3進(jìn)料板因?yàn)閠F=87.39C90-8087.37-803所以-：,CH3CH2OH_731.31kg/m730-735;CH3CH20H-73590-8087.39-80一一一37H2O=966.77kg/m一3：F=908.30kg/m10.201-0.20=r：F731.31966.77(3)塔釜因?yàn)閠W=96.21C所以100-90717.3-730.196.21-90：CH3CH2OH一730.13CH3CH2OH=722.21kg/m100-90_96.21-90958.4-965.37H2O-9

15、65.37H2O-961.02kg/m310.0161-0.016=J:W722.21961.02：w-955.96kg/m3(4)精儲段平均液相密度r1Q：L1755.07908.30=831.69kg/m32山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)1Q(5)精儲段平均放相密度Pl2=萬(955.96+908.30)=932.13kg/m32.氣相密度(1)精儲段VIPm1Mv1RT113.5136.08,3=1.38kg/m8.314(82.80273.15)(1)提儲段一、Pm2Mv2;V2-RT128.2124.61,3=1.04kg/m8.314(91.80273.15)4.7液

16、體表面張力溫度，c20304050607080901001100-,mN/m22.321.220.419.818.81817.1516.215.214.4乙醇表面張力:溫度，c0204060801000-,mN/m75.6472.7569.6066.2462.6758.91水表面張力塔頂因?yàn)閠D=78.21C所以80-7078.21-7017.15-18一二ch3ch20H-18二CH3CH20H=17.3mN/m二H2O=62.90mN/m80-70_78.21-7062.6-64.3二H2O-64.3進(jìn)料板因?yàn)閠F=87.39C所以90-8016.2-17.1587.39-80643CH3

17、CH2OH0二ch3ch20H=16.45mN/m、2。=62.21mN/m90-80_87.39-8060.7-62.6：H2O-62.6(3)塔釜因?yàn)閠w=96.21C10山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)所以100-9015.2-16.296.21-90二CH3CH20H-'16.2二ch3ch20H=15.58mN/m0H2O=59.52mN/m100-9096.21-9058.8-60.7二H2O-60.7(4)塔頂表面張力仃d=0.86x17.3+(10.86產(chǎn)62.9=23.68mN/m(5)進(jìn)料板表面張力aF=0.892x16.45+(1-0.892y62.2

18、1=58.13mN/m(6)塔底表面張力仃D=0.016x15.58+(10.016)x69.52=58.82mN/m1(7)精儲段平均表面張力以=-23.68+58.13=40.90mN/m2一一，1(8)提儲段平均表面張力仃2=(58.82+58.13)=40.90mN/m五、氣液負(fù)荷計(jì)算(1)精儲段V=(R1)D=(3.821)198.04=954.55kmol/hVMV136000Vl954.5536.0836001.383=6.932m/sL=RD=3.82198.04=756.51kmol/hLsLMli3600：li756.5131.293600831.693=0.00791m/

19、sVMV23600：V2954.5524.6136001.04=6.274m3/sL'=LqFu3039.92kmol/hLsLML23600：l23039.9219.473600932.13=0.00176m3/s11山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)3Lh=LS3600=63.36m/h六、塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算（一）塔的有效高度計(jì)算初選板間距HT=0.40m,則由公式Z=NT-1Ht=-10.45=18.38mEt0.43（二）塔徑D參考表4-1,初選板間距Ht=0.45m,取板上液層高度hL=0.07m表4-1板間距與塔徑的關(guān)系塔徑D/m0.3-0.50.50.80

20、.8-1.61.62.42.4-4.0板間距HT/mm200-300250350300-450350600400-600（1）精儲段塔經(jīng)計(jì)算Ht-hT=0.45-0.07=0.38m1=0.0297LS：L10.0079831.692()()2二Vs:v.6.9321.3812山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)圖4-5Sminth關(guān)聯(lián)圖查圖4-5可知，C2O=0.08,依照下式校正C0.2-二0240.09C=C2o()=0.08=0.0922020UmaxL1-：'V1：V1=0.09c831.69-1.3821381.38=2.26m/s取安全系數(shù)為0.60,則u-0.6

21、0umax=0.62.26-1.36m/s4Vs46.932政D=.=,=2.55m,二u3.141.36按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為2.6m,塔截面積為AT=-D2=0.7852.62=5.31m24實(shí)際空塔氣速為u=%=7蟠=1.33m/sAT5.3113山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)提留段塔徑計(jì)算1橫坐標(biāo)數(shù)值：(3(4二”"6坐L0.077VS:V6.8691.04取板間距：Ht=0.45m,hL=0.07m,則Ht-hL=0.38m查圖可知G°=0.078,-二i58.4802C-C20()=0.078(-).=0.09672020932.13-1.04-uma

22、x=0.09672.89m/s1.04取安全系數(shù)為0.6則空塔氣速u1=0.6umax=0.6=2.89m/sD246.274二1.73-2.15m按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D2=2.6m綜上：塔徑D=2.6m,選擇雙流型塔板，截面積At=5.31m2（三）溢流裝置采用單溢流、弓形降液管、平行受液盤及平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。各項(xiàng)計(jì)算如下圖5白塔扳溢流類型（0河型泡（打單溢流八）般流流（d）階梯式殖海流14山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)1 .溢流堰長lw單溢流lw為0.6D,即lw=0.6M2.6=1.56m2 .出口堰高h(yuǎn)whw-how由lw/D=1.56/2.6=0.6,(1)精儲段L

23、h2.528.461.562.5=9.36九/爐J圖4-9液流收縮系數(shù)計(jì)算圖查圖4-9,知E=1則hOW=2.841000EJw22.84d28.46310.02m10001.56故hW=0.07-0.02=0.05m(2)提儲段2.5W63.361.562.5=20.84查圖4-9,知E=115山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)則hOw-2.8410002=也163竺"3m10001.56故hw-0.07_0.03m-0.04m3.弓形降液管滴面積由lw/D=0.60.10080,06D.050.04O,07050.40.30.2圖4-11弓形降液管的寬度和面積查圖4-1

24、1,得Wd/D=0.110,Af/AT=0.055故Wd=0.1102.6=0.286m22一2Af=0.055D=0.292mAT=5.31m4由下式計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即AfHf0292045提儲段：&=，f=0.2920.4516.6s至5s（符合要求）Ls0.00791提儲段：仇=AHf=Z92"45=7.46s之5s（符合要求）Ls0.01764.1.2.4 降液管底隙高度(1)精福段ho=hw0.00A0.04n416山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)(2)提福段ho=hw-0.006=0.034m4.1.2.5 受液盤受液盤凹形

25、和平形兩種，對于塔徑為中800mm以上的塔，常采用凹形受液盤，這種結(jié)構(gòu)在低流量時(shí)仍能造成正液封，且有改變液體流向的緩沖作用。凹形受液盤的的深度一般在50mm以上。選用凹形受液盤：深度hW=55mm(三)塔板布置1 .取邊緣區(qū)寬度Wc=0.06m,安定區(qū)寬度Ws=0.085m2 .依下式計(jì)算開孔區(qū)面積Aax=D-(WdWS)=26一(0.1980.08)m=1.022mr=D_WC=26-0.06=1.24m22Aa=2x4R2-x2+R2sin1】-180R=21.022.1.242-1.0222一1.242sinJ122=4.41m2_1801.24其中圖4-8塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)17山東理工大學(xué)大

26、學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)其中：hW出口堰高h(yuǎn)ow堰上液層高度h(hi進(jìn)口堰與降液管的水平距離hw進(jìn)口堰高HHt板間距l(xiāng)w堰長WWc無效周邊局度Ws安定區(qū)范度DR鼓泡區(qū)半徑x鼓泡區(qū)寬度的1/2t同一橫排的閥孔中心距(單位均為m)(四)篩孔數(shù)n與開孔率邛取篩孔的孔徑d0=5mm,正三角形排列，一般碳鋼的板厚6=)降液管底隙高度d降液管中清液層高度/d弓形降液管高度塔徑3mm,取t/d0=3,故孔中心距t=35=15mm圖5-9篩孔的正三角形排列依下式計(jì)算塔板上的篩孔數(shù)n,即1.155111.155)小n=Ao=,2(x4.41=22638It)9015)依下式計(jì)算塔板上的開孔區(qū)的開孔率中，即

27、N=X%=0.9072%=0907=10.08%（在5%-15流圍內(nèi)）At/d。3每層塔板上的開孔面積與為A）=A=0.10084.41=0.44m2精儲段：18山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)氣體通過篩孔的氣速u01=V1=窈=16.10m/sA0.44提儲段氣體通過篩孔的氣速U02=V£=6274=15.61m/sA0.44七、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算(一)氣體通過篩板壓強(qiáng)降的液柱高度hp依式hp=hehlh._peI1 .精儲段：(1)干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮c依d0/、*=5/3=1.67圖4-13干篩孔的流量系數(shù)查圖4-13,CO=0.78e.051仔)堂=。.。5

28、1強(qiáng)B3k；=0.036m(2)氣流穿過板上液層壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮lUa=AT-Af5.31-0.2927.086=1.41m/sFaua,T-1.41.138=1.6619山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)圖4-14充氣系數(shù)關(guān)系圖由圖4-14查取板上液層充氣系數(shù)0為0.58。依右式Y(jié)=：hL=：hWhOW=0.580.07=0.041m(3)克服液體表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮a依式(4-41)4-Lh.1二Jgdo440.8610831.699.810.005-0.004m故hp1-hdhnh；：,1-0.0360.0410.004=0.091m單板壓強(qiáng)降A(chǔ)PP1=hP1P

29、L1g=0.081父831.69父9.81=0.661<0.7kPa(設(shè)計(jì)允許值)2.提儲段(1)干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨榷纃0/、=5/3=1.67查圖得，Co=0.78=0.023mhc2=0.05a)2島=0.051手3CoPl10.78；1932.131(2)氣流穿過板上液層壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮iUaAt-Af6.8695.31-0.292=1.37m/sFa=ua=1.37'、加=1.39由圖查取板上液層充氣系數(shù)B為0.6120山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)依右式兒=h=：hwhow=0.580.07=0.041m(3)克服液體表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐?/p>

30、高度ha依式(4-41)h4二l7二igdo458.4310工932.139.810.005=0.005m故hp2=hc2hl2h12=0.0230.0430.005=0.071m單板壓強(qiáng)降A(chǔ)Ppi=hPPL1g=0.071父932.13父9.81=0.649kPa<0.7kPa(設(shè)計(jì)允許值)(二)霧沫夾帶量e的驗(yàn)算(1)精儲段5.7106/Ua、3.25.710/1.41、3.2e()=3z()二HT-hf40.86100.45-0.175=0.0261：二0.1式中，hf塔板上鼓泡層高度，可按泡沫層相對密度為0.4考慮，即hf=(hL/0.4)=2.5hL=2.5X0.07=0.17

31、5故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。(2)提儲段_6_65.7X10/Ua325.7X10/1.37、e=(一)=*()二HT-hf58.43100.45-0.175=0.0166二0.1故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶(三)漏液的驗(yàn)算(1)精儲段Uow=4.4Co(0.00560.13hL-一)：/大=4.40.78.0.00560.130.07-0.004831.69/1.38-8.72m/s篩板的穩(wěn)定性系數(shù)K="uO-J'"。=1.85A1.5Uow8.72故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會產(chǎn)生過量漏液。(2)提儲段21山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)Uow=

32、4.4Co.(0.00560.136-h；n/：v=4.40.78.0.00560.130.07-0.005932.13/1.04=10.12m/sUow10.12篩板的穩(wěn)定性系數(shù)K=生=竺2=1.54.1.5故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會產(chǎn)生過量漏液。(四)液泛的驗(yàn)算(1)精儲段為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度HdE(Ht+hw)hd=0.153(LM2=0.0022mHd=hPhLhd=0.0810.070.0022=0.153m取=0.5,WJ(Ht+hW)=0.5x(0.45+0.05)=0.25m故Hd<G(Ht+hw),在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。(2)提儲段hd=0.153

33、(L)2=0.018mHd=hPhLhd-0.0710.070.0018-0.159m取=0.5,WJ(Ht+hW)=0.5x(0.45+0.04)=0.245m故Hd<(Ht+hw),在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)流體體力學(xué)驗(yàn)算，是合適的。八、塔板負(fù)荷性能圖(一)霧沫夾帶線(1)精儲段3.25.710HT-h22山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)Vsua二二At-Af5.31-0.292=0.199Vs(a)工3600Ls1hf=2.5(hw+how)=2.5|hw+2.84m10,E(s)3Ilw近似取E之1.0,hW=0.05m,lW=1.56mq3600L

34、S;hf=2.510.05+2.84x10x1.0(-2)32(b)=0.1250.5Ls3取霧沫夾帶極限值6V為0.1kg液/kg氣，已知仃=40.86父10，N/m,HT=0.45m,6并將式(a)、(b)代入ev=5.7父10(Ua)3.2,得下式:二Ht-hfc.5.710,/0.13(40.86100.199Vs0.45-1.125-0.5L?)3.232整理得Vs=12.75-19.61Ls3(2)提儲段5.7101Ua)3.2二Ht-hfVsVsua=s-=s0.199VSAt-Af5.31-0.292hf=2.5(hw+how)=2.5hw+2.84父10-E(3600Ls,_

35、lw.近似取E1.0,hw=0.05m,lw=1.56mI36001一七h(yuǎn)f=2.50.042.84101.0(36ts)32-0.10.5Ls3取霧沫夾帶極限值6v為0.1kg液/kg氣，已知仃=58.43父107N/m,Ht=0.45m,山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)6并將式（a）、（b）代入ev=5.7父10（扇）3.2,得下式:二HhJ0.15.710-658.4310工0.199VS3.22)0.45-0.1-0.5Ls32(D整理得Vs=15.35-21.93L；做出霧沫夾帶（二）液泛線（1）精儲段Hd-小孫即)=hPhWhoWhd近彳以取E定1.0,lW=1.56m

36、2233600LS33600Ls,hOW=2.8410E(s)3=2.8410(s)31w1.562故hOW=0.4960Ls3hP=hchlh-cUo2:Vhc=0.051(/)(1)=0.051(Co:l-0.051(-Vs38-=0.000718Vs20.780.44831.69hi=%(hW+%w)=0.58父0.05+0.4960L2-0.0290.288Lsh。=0.004(已算出)2故hP=0.000718Vs20.0330.288L7hd=0.153(LM2=0.153(lwhoLs1.560.04422)2=32.48Ls2將Ht為0.45m,hw為0.05m,=0.5及式(

37、c)(d)(e)代入(*)式得:24山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)220.5(0.45+0.05)=0.033+0.00718Vs2+0.288Ls馬+0.05+0.496Ls3+32.48Ls2整理得：2Vs2=232.59-1091.11Ly-45236.77Ls2(2)提留段22hOW=2.8410，E(s)3=2.8410，(s)3lw1.562故hOW=0.4960Ls3hP=hchlh.-hc=0.05得(1=0.05囁)2Vs21.042=0.051()2-0.00048*0.780.44932.1322、2hl=蛤(hW+hOW)=0.61父0.04+0.4960

38、LS=0.0244+0.303LS'ho=0.005m(已算出)2故hP=0.000483Vs20.02940.303Ls3hd=0.153(=54.39Ls2LM2=0.153(L)2lWhO1.560.034將Ht為0.45m,hW為0.04m,=0.5及式(c)(d)(e)代入(*)式得:220.5(0.450.04)=0.02940.00483Vs20.303Ls30.050.496Ls354.39Ls22整理得：Vs2=342.86-1654.24Ls3-112608.7Ls2依表中數(shù)據(jù)做出液泛線(2),如圖4-24中線(2)所示。（三）液相負(fù)荷上限線（3）取液體在降液管中停

39、留時(shí)間為5s,25山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)AfHTLs,max二T0.2920.4553=0.026m/s（四）漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（4）（1）精儲段vS'=ldoN-4=1.9m3/so4.葉（2）提留段vs'=-doN5=2.18m3/so4（五）液相負(fù)荷下限線（5）取平堰、堰上液層高度，w=0.006m作為液相負(fù)荷下限條件，依下式計(jì)算，取E2貝UHow=0.4960Ls3整理上式得Ls=0.00133m3/s（5）1.各接管尺寸的確定5.1. 進(jìn)料管進(jìn)料體積流量,VsFFMF2283.4120.498：F-908.33600=0.0143m3/s取

40、適宜的輸送速度uf=3.0m/s,故d14Vsf_40.0143'二u1二2=0.078m經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管(GB8163-87),規(guī)格：489X5.5mm5.2. 釜?dú)堃撼隽瞎芨獨(dú)堃旱捏w積流量:WMwSW-2085.3718.448955.963600=0.0112m3/s取適宜的輸送速度：Uf=3m/s,則經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：26山東理工大學(xué)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)5.3. 回流液管LMl756.5125.383,回流液體積流重：VSL=0.00605m/s：L881.913600利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度uL=0.8m/s那么dL4°.00605=0.098m二0.8經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：(f)108X5mm5.4. 塔頂上升蒸汽管塔頂上升蒸汽的體積流量:VSVVMV954.5530.151.213600=6.61m3/s取適宜速度UV=20m/s,那么d=PVSV=J4X6.61=0.53muV.二30經(jīng)圓整選取拉制