苯-乙苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)

苯-乙苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)（總21頁）-本頁僅作為預(yù)覽文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)刪除本頁-#23由h=h-h，選用平直堰,堰上液層高度h'=wlowow284.e.1000式中how——堰上液流高度，m；ls——塔內(nèi)平均液流量，m3/h；lw 堰長(zhǎng)，m；E—液流收縮系數(shù)。如下圖一般情況下可取E=1,對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大。近似取E=1。精餾段：匕2.84 0.89513h= -E- ow1000 10.96)=0.0116m=0.0116m>0.0006mh'=2.84.E.ow1000(31.874)I0.96)23=0.0293mh=h-h=0.06-0.0116=0.0484mwLow取h=0.05mw弓形降液管寬度Wd和截面Af由lw=0.6查右圖得:DAW=0.05、—=0.1A DT則有卬=0.1*1.6=0.16md3.14A=0.05義一 *1.62=0.100m2f 4計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間，以檢驗(yàn)降液管面積AH0.100x0.45t=ft= =20.52s>5s精L0.002193sAH0.100x0.45t=fT= =5.09s>5s提L' 0.008854s故符合要求。取邊緣區(qū)寬度WC=m，破沫區(qū)寬度WS=m。開孔區(qū)面積按A=2xJR ,兀 x2—x2+ R2sm-1一180R計(jì)算x=D-W+W)=16-(0.16+0.1)=0.54m、R=D-Wc=竺-0.06=0.74m2dS2 2 2故A=20.54義而74降液管底隙高度h=Isolu'w02-0.542+^―義0.742義sin-121^￡180 0.74式中u0——降液管底隙處液體流速，m/s根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般u0==1.19m2h(精)h(精)=——匕——olX0.08wlX0.08 0.96X0.08w0.008854=0.1153m取降液管底隙處液體流速為s，則0.002193:0.0286m0.96x0.08開孔數(shù)和開孔率篩孔按正三角形排列，篩板采用碳鋼，取其厚度6=3mm,取孔徑d=5mm,0td0;3.0，故孔心距t=3X5=15則TOC\o"1-5"\h\z一、 /d、 門、2開孔率 3=0.907xl中\(zhòng)=0.907x[3J=10.1%篩孔數(shù)n=1158000xA^=1158000xU9=6124t2 152每層塔板的開孔面積A=中A=10.10x1.19=0.120m20a -0氣體通過篩孔的孔速u0=V=錯(cuò)誤!=sA0塔高由表（2-5）可見，當(dāng)塔徑為m時(shí)，其板間距可取450mm,因此，所設(shè)板間距可用。塔高 Z=(N-1)H=(16-1)x0.45=6.75mPT精餾段塔高 Z1=(N1-1)H=(7-1)x0.45=2.7mPT七、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)降液管液泛A 0120取板厚6=0.60d,5,d=0.60,——0一二 =0.067，查《化工原0 -0 A-2A 2-2x0.1Tf理課程設(shè)計(jì)》下冊(cè)圖（5-33）,確定孔流系數(shù)C=0.730干板壓降P(u丫 g1gP〔CJL01 3.07 (12.88丫 X X 2x9.8805.910.73)=0.0605m液柱所以氣體速率為 ua1.545故氣相動(dòng)能因子 F=uP0.5=0.842x3.070.5=1.48kg0.5 0.5s)aag '查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖5-35確定充氣系數(shù)P=0.61氣體通過塔板的壓降h=h+Ph=0.0605+0.61x0.07=0.103m液柱PdL液體通過降液管的壓降h=0.153(h=0.153(上)2=0.153xrlhw0(2.193x10-410.96x28.6x10-3J丫=9.76x10-4m液柱計(jì)算降液管內(nèi)清夜層高度H，并取泡沫相對(duì)密度中二,dH=h+h+h=0.103+0.07+9.76x10-4=0.174mdPLr0.45+0.0484=0.2492m可見，滿足HY1(H+h)d2TW降液管內(nèi)不會(huì)發(fā)生液泛。降液管內(nèi)停留時(shí)間AH0.1x0.174t=d= =7.93sA5sV 2.193x10-3L可見停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，不會(huì)發(fā)生氣泡夾帶現(xiàn)象。液沫夾帶e要求低于液體/kg干液沫夾帶將導(dǎo)致塔板效率下降。通常塔板上液沫夾帶量e要求低于液體/kg干5.7x10-6 xou'—H-hTTfJ3.25.7x10-6 x3.2H-2.5hT\[4 7=5.7x1。-6x2-0.120.85x10-3 0.45-2.5x0.07I J=0.0088kg液體/汗氣Y0.1kg液體kg干氣可見液沫夾帶量可以允許漏液克服液體表面張力的作用引起的壓降=0.0021m液柱4o=0.0021m液柱9.81pd―9.81x805.9x0.005L0則漏液點(diǎn)氣速u則漏液點(diǎn)氣速u=4.4。Om 0,(0.0056+0.13h-h)p. L a L: p1 g(0.0056+0.13x0.07-0.0021)x805.9=4.4x0.73x: 3.07=5.84msuuK=uuK=-0-uOm12.885.84=2.21>1.5可見不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象。由塔板校核結(jié)果可見，塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇基本合理，所設(shè)計(jì)的各項(xiàng)尺寸可用。八、塔板負(fù)荷性能圖液沫夾帶線則由式中5.7x10-6 u則由式中e= x vaH-hTTfJ匕2-0.1h=2.5h=2.5x(h+h)=2.5x0.0484+0.00284Ef至竺竺『fL 叩叫 (LwJf3600L12/3=2.5x0.0484+0.00284x1 S =0.121+1.714L,2/3I0.96J $

nr.日于是eVnr.日于是eV5.7x10-6 x20.85x10-30.5263匕S10.45—0.121-1.714L.2/3JS3.2=0.1簡(jiǎn)化得K=3.953-20.59L.2/3S S在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)LS值，由上式算出對(duì)應(yīng)的VS值，列于下表LS(m3/s)VS(m3/s)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在負(fù)荷性能圖上作出液沫夾帶線1。液泛線（氣相負(fù)荷上限線）①H+h)=h,+h+h+hTW fWOWihow衛(wèi).E.1000(3600Lsy=how衛(wèi).E.1000(3600Lsy=0.00284xf3600Ls)I0.96J2/3=0.6855L?2/3Sfuyh=0.051」=0.051fKS丫=0.051x10.73x0.120；=0.02532K2Sh=P(h+h)=0.61x(0.05+0.6855L.2/3)=0.0305+0.4182L.2/3e wow x S7 Sh=h+h=0.02532K2+0.4182L.2/3+0.0305fee S SLh=0.153( )Lh=0.153( )2=0.153(d Lwh0Ls0.96x0,0286)2=202.963L.2S0.5x(0.45+0.050)=().02532K2+0.4182L.2/3+0.0305)+0.050+0.6855L.2/3+202.963L.2S S S S即K2=6.69-43.62L.2/3-8022.3L.2S S S在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)LS值，由上式算出對(duì)應(yīng)的VS值，列于下表LS(m3/s)VS(m3/s)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在負(fù)荷性能圖上作出液泛線2。液相負(fù)荷上限線L,S,max=HA=0.45x0-=0.009m3/sL,S,max根據(jù)上式在負(fù)荷性能圖上作出液相負(fù)荷上限線。

漏液線（氣相負(fù)荷下限線）h=h+h=0.050+0.6855L2/3LWOW Su =4.4C1Omu =4.4C1Om 0f漏液點(diǎn)氣速 ！6.0056+0.13h—h)p1 L s——L=4.4x0.73：Pg.0056+0.13G.050+0.6855L2/3XJ805.93.07LS(m3/s)VLS(m3/s)VS(m3/s)V=Au,整理得：V2.=3.475Ls,max0om s,min2/3+0.254S在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)LS值，由上式算出對(duì)應(yīng)的VS值，列于下表根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在負(fù)荷性能圖上作出漏液線4。液相負(fù)荷下限線取平堰堰上液層高度h=0.006m,E~1owhow2.84廠how2.84廠(3600Ls,min、:\o"CurrentDocument"-E- 3\o"CurrentDocument"1000 ( Lw )……/3600L,.丫/3\o"CurrentDocument"=0.00284x1 ^^\o"CurrentDocument"(0.96 )=0.006L.L.=8.189x10-4m3/ss,min根據(jù)上式在負(fù)荷性能圖上作出液相負(fù)荷下限線5。操作線與操作彈性操作氣液比及二L545=704.5L。0.002193S過點(diǎn)（0，0）和,兩點(diǎn)，在負(fù)荷性能圖上作出操作線6。從圖中看出，操作線的上限由液泛所控制，下限由漏夜所控制，其操作彈性為：V237操作彈性=―s,max= =4.23匕.0.56S,min九、設(shè)計(jì)評(píng)述因?yàn)楸健冶讲荒苄纬珊惴悬c(diǎn)的混合物，所以可直接采用傳統(tǒng)的精餾法制備高純度的乙苯溶液，本設(shè)計(jì)進(jìn)行苯—乙苯的分離，采用直徑為米的精餾塔，選用效率較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便的單溢流方式、并采用了弓形降液盤。由于在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)板式塔只有一個(gè)整體的直觀認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單的工作原理的了解，而對(duì)于設(shè)備中重要部件——塔板、管路等缺乏了解，查詢了各種相關(guān)書籍，走了