10000噸年苯-氯苯分離過(guò)程填料精餾塔設(shè)計(jì)

PAGEPAGE30化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：10000噸/年苯-氯苯分離過(guò)程填料精餾塔設(shè)計(jì)學(xué)院：班級(jí)：指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)者：目錄第一章設(shè)計(jì)任務(wù)………………41.1設(shè)計(jì)題目…………………41.2操作條件………………41.3工作日……………………41.4設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………41.5設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)……………5第二章概述………………62.1填料塔簡(jiǎn)介………………62.2設(shè)計(jì)方案分析及確定……………………6第三章苯-氯苯填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算………………73.1全塔的物料衡算……………73.1.1料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率…………………73.1.2平均摩爾質(zhì)量…………73.1.3料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率………73.2．塔板數(shù)的確定……………83.2.1理論塔板數(shù)的求取………………83.2.2確定操作的回流比R…………………83.2.3求理論塔板數(shù)…………93.3實(shí)際塔板數(shù)……………103.3.1全塔效率…………103.3.2實(shí)際塔板數(shù)………103.4塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算……113.4.1平均溫度……………113.4.2平均分子量………113.4.3平均密度……………123.4.4精餾段的計(jì)算……………123.4.5提餾段的計(jì)算…………133.5塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算………133.5.1塔徑……………………143.5.2填料層高度計(jì)算………153.5.3塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………163.5.4塔板負(fù)荷性能圖………18第四章附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算………224.1冷凝器………………………224.2加熱器………………………224.3填料支撐裝置………………224.4填料壓緊裝置……………234.5液體分布裝置………………234.6除沫器………………………24第五章填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總………………24第六章設(shè)計(jì)評(píng)述與總結(jié)…………26符號(hào)說(shuō)明…………28參考文獻(xiàn)…………30附圖第一章設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一座苯-氯苯連續(xù)精餾塔，要求年產(chǎn)純度為99.8%的氯苯10000t，塔頂餾出液中含氯苯不高于2%。原料液中含苯為38%（以上均為質(zhì)量%）。1.2操作條件塔頂壓力4kPa（表壓）進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料填料的選擇：250Y金屬波紋填料加熱方式：間接蒸汽加熱回流比：0.5481.3工作日每年300天，每天24小時(shí)1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.精餾塔的物料衡算；2.塔板數(shù)的確定；3.精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算；4.精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算；5.填料層壓降的計(jì)算；6.液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)；7.精餾塔接管尺寸計(jì)算；8.繪制生產(chǎn)工藝流程圖；9.繪制精餾塔設(shè)計(jì)條件圖；10.繪制液體分布器施工圖（可根據(jù)實(shí)際情況選作）；11.對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論。1.5設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表1苯和氯苯的物理性質(zhì)[12]項(xiàng)目分子式分子量M沸點(diǎn)（K）臨界溫度tC（℃）臨界壓強(qiáng)PC（atm）苯A氯苯B78.11112.6353.3404.9562.1632.448.344.6表2苯和氯苯的飽和蒸汽壓溫度，mmHg，mmHgy80.1757.62147.441185889.26179.3950.8180.957901020.9211.350.6780.911951185.65253.7550.5430.8471001350.4296.160.4400.7821051831.7351.3550.2760.6651102313406.550.1850.5631152638.5477.1250.1310.4561202964547.70.08790.3431253355636.5050.04540.2011303746725.310.01150.0566131.75421076000表3液體的表面張力溫度6080100120140苯，mN/m23.7421.2718.8516.4914.17氯苯，mN/m25.9623.7521.5719.4217.32表4苯與氯苯的液相密度溫度(℃)6080100120140苯，kg/836.6815.0792.5768.9744.1氯苯，kg/1064.01042.01019.0996.4972.9表5液體粘度μ溫度(℃)6080100120140苯（mP.s）0.3810.3080.2550.2150.184氯苯（mP.s）0.5150.4280.3630.3130.274第二章概述2.1填料塔簡(jiǎn)介填料塔，是一類用于氣液和液液系統(tǒng)的微分接觸傳質(zhì)設(shè)備，主要由圓筒形塔體和堆放在塔內(nèi)對(duì)傳質(zhì)起關(guān)鍵作用的填料等組成，用于吸收、蒸餾和萃取，也可用于接觸式換熱、增濕、減濕和氣液相反應(yīng)過(guò)程。近二十年,規(guī)整填料塔對(duì)板式塔、散裝填料以及其它多種塔設(shè)備產(chǎn)生了巨大的沖擊,它因其高通量,低壓降,操作穩(wěn)定而廣泛地用于氣一液,液一液接觸的塔設(shè)備中,如蒸餾、吸收、萃取等諸多領(lǐng)域。特別是在氣液接觸中,已越來(lái)越多地被采用,如已有設(shè)備通過(guò)利用規(guī)整填料來(lái)更換塔內(nèi)構(gòu)件,從而達(dá)到提高塔負(fù)荷的目的。規(guī)整填料種類較多,有板波紋填料、格柵填料、絲網(wǎng)填料等,材質(zhì)有金屬、塑料、陶瓷等。即使同樣的種類亦有不同的規(guī)格,它們的比表面、空隙率及幾何尺寸存在差異,這樣在選擇填料時(shí),應(yīng)根據(jù)體系物性,操作負(fù)荷,壓降要求,同時(shí)兼顧材料性能等,進(jìn)行綜合考慮,保證既經(jīng)濟(jì)又能正常生產(chǎn)。填料塔的優(yōu)點(diǎn)有：（1）壓降非常小。氣相在填料中的液相膜表面進(jìn)行對(duì)流傳熱、傳質(zhì)，不存在塔板上清液層及篩孔的阻力。在正常情況下，規(guī)整填料的阻力只有相應(yīng)篩板塔阻力的1/5～1/6；（2）熱、質(zhì)交換充分，分離效率高，使產(chǎn)品的提取率提高；（3）操作彈性大，不產(chǎn)生液泛或漏液，所以負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，適應(yīng)性強(qiáng)。負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍可以在30%～110%，篩板塔的調(diào)節(jié)范圍在70%～100%；（4）液體滯留量少，啟動(dòng)和負(fù)荷調(diào)節(jié)速度快；

（5）可節(jié)約能源。由于阻力小，空氣進(jìn)塔壓力可降低0.07MPa左右，因而使空氣壓縮能耗減少6.5%左右；（6）塔徑可以減小。2.2設(shè)計(jì)方案分析及確定2.2.1裝置流程連續(xù)蒸餾具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)生產(chǎn)中以連續(xù)蒸餾為主，間歇蒸餾具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于小規(guī)模、多品種或多組分物系的初步分離。本設(shè)計(jì)中年產(chǎn)純度為99.8%的氯苯10000t，工作日為300天每年，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行故應(yīng)選擇連續(xù)蒸餾。2.2.2加料方式加料方式有兩種：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通過(guò)控制液位高度，可以得到穩(wěn)定的流量和流速。通過(guò)重力加料，可以節(jié)省一筆動(dòng)力費(fèi)用。但由于多了高位槽，建設(shè)費(fèi)用增加；采用泵加料，受泵的影響，流量不太穩(wěn)定，流速也忽大忽小，從而影響了傳質(zhì)效率，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便；如采自動(dòng)控制泵來(lái)控制泵的流量和流速，其控制原理較復(fù)雜，且設(shè)備操作費(fèi)用高。本次實(shí)驗(yàn)采用高位槽進(jìn)料。2.2.3進(jìn)料狀況

進(jìn)料狀況一般有冷液進(jìn)料、泡點(diǎn)進(jìn)料。對(duì)于冷液進(jìn)料，當(dāng)組成一定時(shí)，流量一定，對(duì)分離有利，節(jié)省加熱費(fèi)用。采用泡點(diǎn)進(jìn)料，不僅對(duì)穩(wěn)定塔操作較為方便，且不受季節(jié)溫度影響。綜合考慮，設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，基于恒摩爾流假定精餾段和提餾段塔徑基本相等，制造上較為方便。2.2.4加熱方式

加熱方式分為直接蒸汽和間接蒸汽加熱。直接蒸汽加熱是用蒸汽直接由塔底進(jìn)入塔內(nèi)，但理論塔板數(shù)增加，費(fèi)用增加。間接蒸汽加熱是通過(guò)加熱器使釜液部分汽化。上升蒸汽與回流下來(lái)的冷液進(jìn)行傳質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是使釜液部分汽化，維持原來(lái)的濃度，以減少理論板數(shù)。本次設(shè)計(jì)采用間接蒸汽加熱。2.3工藝流程在圓筒塔體得下部，設(shè)置一層支撐板，支撐板上填充一定高度的填料。液體由上部入口管進(jìn)入經(jīng)分布器噴淋至填料上，在填料的空隙中流過(guò)，并濕潤(rùn)填料表面形成流動(dòng)的液膜。液體流經(jīng)填料后排出管取出。液體在填料層中有傾向于塔壁的流動(dòng)，故填料層較高時(shí)，常將其分段，兩段之間設(shè)置液體再分器，以利于液體的重新均布。氣體在支撐板下方入口管進(jìn)入塔內(nèi)，在壓強(qiáng)差的推動(dòng)下，通過(guò)填料間的空隙由塔的頂部排出管排出。填料層內(nèi)氣、液兩相呈逆流流動(dòng)，相際間的傳質(zhì)通常是在填料表面的液體與氣相間的界面上進(jìn)行，兩相的組成沿塔高連續(xù)變化。工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)附圖1第三章苯-氯苯填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算3.1全塔的物料衡算3.1.1料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率苯和氯苯的相對(duì)摩爾質(zhì)量分別為78.11kg/kmol和112.61kg/kmol。3.1.2平均摩爾質(zhì)量MF＝78.11×0.702＋(1－0.702)×112.61＝88.39kg/kmol3.1.3依題給條件：一年以300天，一天以24小時(shí)計(jì)，有：W′＝10000t/a＝1388.9kg/h，全塔物料衡算：F′＝D′＋W′0.38F′＝0.02DCOUNT(1.2)=\#"0.00"′＋0.998W′F′＝3773.2kg/hF＝3842.6/88.39＝42.69D′＝2384.3kg/hD＝2453.7/78.59＝30.38W′＝1388.9kg/h3.2．塔板數(shù)的確定3.2.1理論塔板數(shù)的求取苯-氯苯物系屬于理想物系，可采用梯級(jí)圖解法（M·T法）求取，步驟如下：1.根據(jù)苯-氯苯的相平衡數(shù)據(jù)，利用泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程求取依據(jù)，，將所得計(jì)算結(jié)果列表如下：表6相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算溫度，（℃）8090100110120130131.8苯760102513501760225028402900氯苯148205293400543719760兩相摩爾分率x10.6770.4420.2650.1270.0190y10.9130.7850.6140.3760.0710本題中，塔內(nèi)壓力接近常壓（實(shí)際上略高于常壓），而表中所給為常壓下的相平衡數(shù)據(jù)，因?yàn)椴僮鲏毫ζx常壓很小，所以其對(duì)平衡關(guān)系的影響完全可以忽略。3.2.2確定操作的回流比R將表3-1中數(shù)據(jù)作圖得曲線。圖3-1苯—氯苯混合液的x—y圖在圖上，因，查得，而，。故有：考慮到精餾段操作線離平衡線較近，故取實(shí)際操作的回流比為最小回流比的2倍，即：3.2.3求理論塔板數(shù)精餾段操作線：提餾段操作線：提餾段操作線為過(guò)和兩點(diǎn)的直線。圖3-2苯-氯苯物系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解圖3-3苯-氯苯物系的溫度組成圖圖解得塊取9塊（不含釜）。其中，精餾段塊，提餾段塊，第4.2塊為加料板位置。3.3實(shí)際塔板數(shù)3.3.1全塔效率選用公式計(jì)算。該式適用于液相粘度為0.07~1.4mPa·s的烴類物系，式中的為全塔平均溫度下以進(jìn)料組成表示的平均粘度。塔的平均溫度為0.5×(80+131.8)=106℃（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄11得：，。3.3.2實(shí)際塔板數(shù)（近似取兩段效率相同）精餾段：塊，取塊提餾段：塊，取塊總塔板數(shù)塊。3.4塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算3.4.1平均溫度依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法，計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、氯苯的飽和蒸汽壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：塔頂溫度80℃加料板88℃?！?.4.2平均分子量塔頂：，（查相平衡圖）加料板：，（查相平衡圖）塔釜：y2=0.0045xW=0.00288（查相平衡圖）精餾段：3.4.3平均密度液相平均密度表7組分的液相密度（kg/m3）溫度，（℃）8090100110120130苯817805793782770757氯苯1039102810181008997985純組分在任何溫度下的密度可由下式計(jì)算苯：推薦：氯苯：推薦：式中的t為溫度，℃塔頂：進(jìn)料板：精餾段：汽相平均密度液體的平均粘度塔頂：查化工原理附錄11，在80℃加料板：精餾段：3.4.4精餾段的計(jì)算汽相摩爾流率氣相質(zhì)量流量/WV=47.03×79.65=3745.93液相摩爾流率液相質(zhì)量流量/WL=16.65×84.29=1403.433.4.5提汽相摩爾流率V?’=V=47.03kmol/h氣相質(zhì)量流量WV’=47.03×80.70=3795.3氣相密度ρ’v=液相流摩爾流率L’=L+F=16.65+42.69=59.34kmol/h液相質(zhì)量流量WL’=59.34×88.39=5245.06液相密度ρ’L=3.5塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算3.5.1塔徑精餾段塔徑負(fù)荷因子法求取允許的空塔氣速氣相質(zhì)量流量/WV=47.03×79.65=3745.93液相質(zhì)量流量/WL=16.65×84.29=1403.43ψ=查書(shū)141頁(yè)圖5-22得負(fù)荷因子空塔氣速：m/s取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為精餾段的塔徑提餾段塔徑氣相質(zhì)量流量WV’=47.03×80.70=3795.3液相質(zhì)量流量WL’=59.34×88.39=5245.06氣相密度ρ’v=液相密度ρ’L=ψ=查書(shū)141頁(yè)圖5-22得負(fù)荷因子空塔氣速：m/s取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為精餾段的塔徑比較兩直徑的結(jié)果相差不是很大，則圓整取，精餾段液體噴淋密度的驗(yàn)算填料塔的液體噴淋密度是指單位時(shí)間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計(jì)算式為式中：液體噴淋密度，；；,。為使填料能獲得良好的潤(rùn)濕，塔內(nèi)液體噴淋量應(yīng)不低于某一極限值，此極限值為最小噴淋密度，以表示。對(duì)于規(guī)整填料，設(shè)計(jì)中通常已知:液相體積流量得。提餾段液體噴淋密度的驗(yàn)算已知:液相體積流量得經(jīng)上面校核，填料塔直徑取合理3.5.2填料層高度計(jì)算

填料層高度

所以：氣動(dòng)因子

填料高度的計(jì)算采用等板高度法，對(duì)于250Y金屬板波紋填料，查化工手冊(cè)得，每米填料理論板數(shù)為2～3塊，取，則。填料層的高度為：

式中：—填料塔的理論板，

—等板高度，。所以：精餾段填料層高度=3×0.4=1.2填料層的設(shè)計(jì)高度一般為,取,所以：提餾段填料層高度=6×0.4=2.4總填料層高度Z=1.5+3.0=4.5填料層壓降對(duì)于250Y金屬波紋填料，查化工手冊(cè)得，每米填料層壓降為：。精餾段填料層壓降:ΔP=3.0×102×1.5=4.5×102提餾段填料層壓降:ΔP=3.0×102×6=1.8×103

填料層的總壓降為：填料層的分段對(duì)于250Y金屬板波紋填料，工業(yè)上分段高度一般取，填料層總高度為4.5m,故填料層不需分段。3.5.3塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.溢流裝置采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、平形受液盤，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰。eq\o\ac(○,1)溢流堰長(zhǎng)（出口堰長(zhǎng)）取堰上溢流強(qiáng)度，滿足篩板塔的堰上溢流強(qiáng)度要求。eq\o\ac(○,2)出口堰高對(duì)平直堰由及，查化工原理P111圖5-5得，于是：（滿足要求）eq\o\ac(○,3)降液管的寬度和降液管的面積由，查化原下P112圖5-7得，即：，，。液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間（滿足要求）eq\o\ac(○,4)降液管的底隙高度液體通過(guò)降液管底隙的流速一般為0.07~0.25m/s，取液體通過(guò)降液管底隙的流速，則有：（不宜小于0.02~0.025m，本結(jié)果滿足要求）2.塔板布置eq\o\ac(○,1)邊緣區(qū)寬度與安定區(qū)寬度邊緣區(qū)寬度：一般為50~75mm，D>2m時(shí)，可達(dá)100mm。安定區(qū)寬度：規(guī)定m時(shí)mm；m時(shí)mm；本設(shè)計(jì)取mm，mm。eq\o\ac(○,2)開(kāi)孔區(qū)面積式中：3.開(kāi)孔數(shù)和開(kāi)孔率取篩孔的孔徑，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度，且取。故孔心距。每層塔板的開(kāi)孔數(shù)（孔）每層塔板的開(kāi)孔率（應(yīng)在5~15%，故滿足要求）每層塔板的開(kāi)孔面積氣體通過(guò)篩孔的孔速4.精餾段的塔高3.5.4塔板負(fù)荷性能圖1.霧沫夾帶線（1）（1）式中：將已知數(shù)據(jù)代入式（1）（1-1）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（1-1）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表8：0.0009550.0050.010.0150.01814.4964.1443.8353.5753.429依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出霧沫夾帶線（1）2.液泛線（2）（2）（2-2）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（2-2）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表9：0.0009550.0050.010.0150.01813.5843.3633.0442.5912.217依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出液泛線（2）3.液相負(fù)荷上限線（3）（3-3）4.漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（4）漏液點(diǎn)氣速，整理得：（4-4）在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依式（4-4）算出對(duì)應(yīng)的值列于下表10：0.0009550.0050.010.0150.01810.9270.9861.0351.0741.095依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出漏液線（4）5.液相負(fù)荷下限線（5）取平堰堰上液層高度m，。（5-5）操作氣液比圖3-4操作彈性定義為操作線與界限曲線交點(diǎn)的氣相最大負(fù)荷與氣相允許最小負(fù)荷之比，即：操作彈性=第四章附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算4.1冷凝器本設(shè)計(jì)冷凝器采用重力回流直立或管殼式冷凝器。對(duì)于蒸餾塔的冷凝器，一般選用列管式，空冷凝螺旋板式換熱器。因本設(shè)計(jì)冷凝器與被冷凝流體溫差不大，所以選用管殼式冷凝器，被冷凝氣體走管間，以便于及時(shí)排出冷凝液。

冷卻水循環(huán)與氣體方向相反，即逆流式。當(dāng)氣體流入冷凝器時(shí)，使其液膜厚度減薄，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費(fèi)。查化工手冊(cè)，得到：對(duì)于低沸點(diǎn)有機(jī)物，冷凝介質(zhì)為水時(shí)，傳熱系數(shù)為），故取冷凝器傳熱系數(shù)℃）某地區(qū)夏季最高平均水溫30℃，溫升10℃

逆流：T：91.39℃78.08℃

t：40℃30℃

℃

傳熱面積：

冷凝器選型如下：表11冷凝器的選型參數(shù)值表

公稱直徑/mm管程數(shù)管數(shù)管長(zhǎng)/mm換熱面積/m2公稱壓力/MPa5001179300040/41.750.64.2加熱器選用U型管加熱器，經(jīng)處理后，放在塔釜內(nèi)。蒸汽選擇130℃飽和水蒸氣，傳熱系數(shù)℃）。℃

由表5得

4.3填料支撐裝置填料支撐裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料。常用的填料支承裝置有柵板型、孔管型、駝峰型。本設(shè)計(jì)采用規(guī)整填料，選用柵板型支承裝置。4.4填料壓緊裝置填料壓緊裝置的作用是防止在上升氣流的作用下填料床層發(fā)生松動(dòng)或跳動(dòng)。填料壓緊裝置有壓緊柵板、壓緊網(wǎng)板、金屬壓緊器等不同的類型。本設(shè)計(jì)采用規(guī)整填料，選用壓緊柵板。4.5液體分布裝置(1)液體分布器的選型液體分布裝置的種類多樣，有噴頭式、盤式、槽式或槽盤式等。工業(yè)應(yīng)用以管式、槽式及槽盤式為主。槽盤式分布器是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結(jié)構(gòu)緊湊、氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達(dá)10/1,適用于各種液體噴淋量。近年來(lái)應(yīng)用非常廣泛，本設(shè)計(jì)采用槽盤式分布器。（2）分布點(diǎn)密度計(jì)算按蘇爾壽公司的規(guī)整填料塔分布點(diǎn)密度建議值，對(duì)于250Y孔板波紋填料，噴淋點(diǎn)密度，本設(shè)計(jì)取噴淋點(diǎn)密度為。布液點(diǎn)數(shù)為：(3)布液計(jì)算本設(shè)計(jì)為重力型液體分布器中的多孔型，其布液工作的公里為開(kāi)孔上方的液為高度。多孔型液體分布器布液能力的計(jì)算公式為：式中:—液體流量，；—開(kāi)孔數(shù)目（分布點(diǎn)數(shù)目）；—孔流系數(shù)，通常取；—孔徑，；—開(kāi)孔上方的液位高度，。已知:,,取，設(shè)計(jì)取4.6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。第五章填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表12物料衡算結(jié)果表參數(shù)

單位進(jìn)料F塔頂D塔釜W物料質(zhì)量流量物料摩爾流量kg/h3773.22384.31388.9kmol/h42.6930.3812.35質(zhì)量百分組成摩爾百分組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)70.2%98.6%0.288%摩爾分?jǐn)?shù)62%98%0.2%表13進(jìn)料數(shù)據(jù)結(jié)果表0.27980.7088.39807.51030.63773.242.69表14塔頂數(shù)據(jù)結(jié)果表0.31780.1878.59817.0103930.38表15提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果表主要參數(shù)

精餾段氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量79.65液相平均相對(duì)分子質(zhì)量84.29氣相密度2.88液相密度850.19氣相摩爾流量/47.03氣相質(zhì)量流量/3745.93液相粘度/0.3175液相摩爾流量/16.65液相質(zhì)量流量/1403.43表16填料層高度和壓降計(jì)算結(jié)果表

參數(shù)填料層氣動(dòng)因子/2.177每米填料壓降3.0×102總壓降1.35×103填料層高度4.5m表17塔內(nèi)管徑的計(jì)算結(jié)果表參數(shù)塔頂進(jìn)料塔頂蒸汽接管塔釜出料接管管子選型/mm流速/m/s0.77419．830.586表18填料塔主要設(shè)計(jì)參數(shù)填料層高度填料層壓降冷凝器換熱面積加熱器換熱面積4.514.7324.77進(jìn)料管管徑選型塔頂蒸汽接管管徑選型塔釜出料接管選型第六章設(shè)計(jì)評(píng)述與總結(jié)6.1設(shè)計(jì)原則確定工程設(shè)計(jì)本身存在一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，同時(shí)又是政策性很強(qiáng)的工作。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮諸多影響因素，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點(diǎn)。6.1.1所設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于工業(yè)上原料的濃度、溫度經(jīng)常有變化，因此設(shè)計(jì)的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性，可方便地進(jìn)行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過(guò)這些儀表來(lái)觀測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程。6.1.2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)備與基建的費(fèi)用，如合理利用塔頂和塔底的廢熱，既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗，也能節(jié)省電的消耗?；亓鞅葘?duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。冷卻水的節(jié)省也對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用有影響，減少冷卻水用量，操作費(fèi)用下降，但所需傳熱設(shè)備面積增加，設(shè)備費(fèi)用增加