2022年苯氯苯分离过程筛板式精馏塔方案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用课程设计说明书课程名称：化工原理课程设计 设计题目：苯 -氯苯分别过程筛板式精馏塔设计 院系：化学与环境工程学院 同学姓名：牛恒恒 学号： 2022570035 专业班级：煤化工 14-1 班 指导老师：蔡香丽名师归纳总结 完成日期：20220110 第 1 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用新疆工程学院课程设计评定看法设计题目 苯氯苯混合液筛板精馏塔的设计系 部_化学与环境工程系 _ 专业班级煤化工 14-1 班同学姓名 _ 牛恒恒 _同学学号 2022570035 评定看法：评定成果：指导老师 <签名）：年 月 日名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用新疆工程学院课程设计任务书设计题目牛恒恒所在院系苯-氯苯分别过程筛板式精馏塔设计煤化 14-1班同学姓名化学与环境工专业、年级、程学院班设计要求：年产 99.8 的氯苯 2.6 万 t ,塔顶馏出液氯苯含量不低于2,原料液含氯苯38<以上均为质量分数）；塔顶压力 4kPa< 表压）；进料热状况自选；回流比自选；塔底加热蒸汽压力 0.5Mpa< 表压）；单板压降0.7kPa 塔板类型筛板工作日每年 300 天,每天 24 小时连续运行同学应完成的工作：1. 1. 搜集整理苯、氯苯的相关物性资料；2. 2. 完成苯氯苯连续精馏塔的工艺设计；3. 3. 完成精馏塔设备的工艺尺寸设计；4. 4. 用 A1 图纸绘制精馏塔设计条件图； 5. 编写设计说明书；参考文献阅读：1. 熊洁羽 . 化工制图 北京：化学工业出版社,2007 2. 刁玉玮,王立业,喻健良 . 化工设备机械基础 < 第六版）大连：大连理工出版社,2006 3. 天津高校化工学院,柴诚敬主编 . 化工原理 上册 . 第 1 版 . 北京：高等训练出版社,2005 4. 天津高校化工学院,柴诚敬主编 . 化工原理 下册 . 第 1 版 . 北京：高等训练出版社,2006 5. 贾绍义,柴诚敬主编 . 化工原理课程设计 <第一版）天津：天津高校出版社,2002 工作方案：11 月 8 日 搜集整理相关物性资料11 月 9-11 日 完成苯氯苯连续精馏塔的完整工艺设计名师归纳总结 11 11月 12 日 课程设计说明书编写及绘图预备第 3 页,共 30 页 11月 15 日 -19 日 绘制精馏塔设计条件图,完成课程设计说明书编写任务下达日期：2022 年 11 月 5 日任务完成日期：2022 年 11 月 19 日指导老师 <签名）：同学 <签名）：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用课程设计题目：苯 一、设计题目- 氯苯分别过程筛板式精馏塔设计试设计一座苯氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为 99.8%的氯苯 2.6 万 吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于 2%,原料液中含氯苯为 38%<以上均为质量分 数）；二、操作条件 1. 塔顶压强 :4kPa<表压）；2. 进料热状况 : 泡点进料；3. 回流比 :R=2Rmin；4. 塔釜加热蒸汽压力 0.5MPa<表压）；5. 单板压降不大于 0.7kPa；三、塔板类型 筛板式；四、工作日 每年 300 天,每天 24 小时连续运行；五、设计内容 1. 精馏塔的物料衡算；2. 塔板数的确定；3. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算；4. 精馏塔的塔体工艺尺寸的运算；5. 塔板主要工艺尺寸的运算；6. 塔板的流体力学验算；7. 塔板负荷性能图；8. 绘制生产工艺流程图；9绘制精馏塔设计条件图；10对设计过程的评述和有关问题的争论；六、基础数据名师归纳总结 1. 组分的饱和蒸汽压<mmHg）100 110 120 130 131.第 4 页,共 30 页温度, <）80 90 8 苯760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148 205 293 400 543 719 760 2. 组分的液相密度<kg/m 3）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 温度, <）80 90 个人资料整理仅限学习使用130 100 110 120 苯817 805 793 782 770 757 氯苯1039 1028 1018 1008 997 985 纯组分在任何温度下的密度可由下式运算苯举荐：氯苯举荐：式中的 t 为温度,；3. 组分的表面张力<mN/m）85 110 115 120 131 温度, <）80 苯21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4 4. 其他物性数据可查化工原理附录；摘要： 课程设计是化工原理课程教案中综合性和实践性较强的教案环节,是理论联系实际的桥梁,是使同学体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试；通过课程设计,要求同学能综合利用本课程和前修课程的基本 学问,进行融会贯穿的独立摸索,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到化工工程设计的初步训练；通过课程设计,要求同学明白工程设计的 基本内容,把握化工设计的程序和方法,培育同学分析和解决工程实际问题的 才能；同时,通过课程设计,仍可以使同学树立正确的设计思想,培育实事求 是、庄重仔细、高度责任感的工作作风；课程设计是增强工程观念,培育提高 同学独立工作才能的有益实践；又由于塔设备在石油、化工、医药、煤炭等行 业中应用广泛,其合理的设计受到极大关注,所以塔课程设计实践必不行少；关键词： 质量分率；塔板；塔板效率；工艺尺寸名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录一、设计背景 1 二、产品与设计方案简介 2 <一）产品性质、质量指标 3 <二）设计方案简介 3 <三）工艺流程及说明 3 三、工艺运算及主体设备设计 4 <一）精馏塔的物料衡算 4 1）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 4 2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 5 3）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率 5 <二）塔板数的确定 5 1）理论塔板数的确定 5 2）实际塔板数 7 名师归纳总结 <三）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算8 第 6 页,共 30 页1）操作压力的运算8 2）操作温度的运算8 3）平均摩尔质量运算8 4）平均密度运算10 5）液相平均表面张力10 6）液相平均粘度运算11 四、精馏段的塔体工艺尺寸的运算11 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用<一）塔径的运算 11 <二）精馏塔有效高度的运算 11 五、塔板工艺结构尺寸的设计与运算 12 <一）溢流装置 12 <二）塔板布置 13 <三）开孔率 n 和开孔率 13 六、塔板上的流体力学验算 14 <一）气体通过筛板压降和的验算 14 <二）雾沫夹带量的验算 15 <三）漏液的验算 15 <四）液泛的验算 15 七、塔板负荷性能图 16 <一） . 漏液线 <气相负荷下限线） 16 <二） . 液沫夹带线 16 <三） . 液相负荷下限线 17 <四） . 液相负荷上限线 17 <五）. 液泛线 . 17八、筛板式精馏塔设计运算结果 19 九、主要符号说明 20 十、结果与结论 . 名师归纳总结 十一、收成与致谢21 第 7 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用苯-氯苯分别过程板式精馏塔设计运算书一、 设计背景课程设计是本课程教案中综合性和实践性较强的教案环节,是理论联系实 际的桥梁,是使同学体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本学问的初次 尝试；通过课程设计,要求同学能综合利用本课程和前修课程的基本学问,进 行融会贯穿的独立摸索,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到 化工工程设计的初步训练；通过课程设计,要求同学明白工程设计的基本内 容,把握化工设计的程序和方法,培育同学分析和解决工程实际问题的才能；同时,通过课程设计,仍可以使同学树立正确的设计思想,培育实事求是、严 肃仔细、高度责任感的工作作风；课程设计是增强工程观念,培育提高同学独 立工作才能的有益实践；本设计采纳连续精馏分别苯- 氯苯二元混合物的方法；连续精馏塔在常压下操作,被分别的苯 - 氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内,以肯定得回流 比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯,由塔底采出氯苯；氯苯纯度不低于 99.8%,塔顶产品苯纯度不低于 98%<质量分数）；高径比很大的设备称为塔器；塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之 一；它可使气 <或汽）液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的 目的；常见的、可在塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸取、解吸和萃取 等；此外,工业气体的冷却与回收,气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两 相传质和传热的增湿、减湿等；在化工或炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量质量生产才能 和消耗定额,以及三废处理和环境爱护等各个方面都有重大的影响；据有关资 料报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；因此,塔设 备的设计和争论,受到化工炼油等行业的极大重视；作为主要用于传质过程的塔设备,第一必需使气<汽）液两相充分接触,以获得较高的传质效率；此外,为了满意工业生产的需要,塔设备仍得考虑以下 各项传质效率；此外,为了满意工业生产的需要,塔设备仍得考虑以下各项要 求：名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用<1）生产才能大在较大的气<汽）液流速下,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象；<2）操作稳固、弹性大；当塔设备的气<汽）液负荷量有较大的波动时,仍能在较高的传质效率下进行稳固的操作；并且塔设备应保证能长期连续操作；<3）流体流淌的阻力小；即流体通过塔设备的压力降小；这将大大节约生产中的动力消耗,以及降低常常操作费用；对于减压蒸馏操作,较大的压力降 仍使系统无法维护必要的真空度；<4）结构简洁、材料耗用量小、制造和安装简洁；这可以削减基建过程中 的投资费用；<5）耐腐蚀和不易堵塞,便利操作、调剂和检修；事实上,对于现有的任何一种塔型,都不行能完全满意上述全部要求,仅是在某些方面具有独到之处依据设计任务书,此设计的塔型为筛板塔；筛板塔是很早显现的一种板式 塔；五十岁月起对筛板塔进行了大量工业规模的争论,逐步把握了筛板塔的性能,并形成了较完善的设计方法；与泡罩塔相比,筛板塔具有以下优点：生产 才能大 2040%,塔板效率高 1015%,压力降低 3050%,而且结构简洁,塔 盘造价削减 40%左右,安装、修理都较简洁；从而一反长期的冷落状况,获得 了广泛应用；近年来对筛板塔盘的争论仍在进展,显现了大孔径筛板 <孔径可达 2025mm）,导向筛板等多种形式；筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分工业塔常用 2.5 5近年来 的筛孔孔径为 38mm,按正三角形排列空间距与孔径的比为 有大孔径 <1025mm）筛板的,它具有制造简洁,不易堵塞等优点,只是漏夜点 低,操作弹性小；筛板塔的特点如下：<1）结构简洁、制造修理便利；<2）生产才能大,比浮阀塔仍高；<3）塔板压力降较低,相宜于真空蒸馏；<4）塔板效率较高,但比浮阀塔稍低；<5）合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性,仅稍低与泡罩塔；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用<6）小孔径筛板易堵塞,故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液；二、产品与设计方案简介<一）、产品性质、质量指标产品性质：有杏仁味的无色透亮、易挥发液体；密度1105g/cm 3；沸点131 6；凝固点-45 ；折射率 1 521625 >；闪点 29 4；燃点-6378,折射率 15246,粘度 20 >0799mPa· s,表面张力 3328× 10 3Nm溶解度参数 95；溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等大多数有机溶剂,不溶于水；易燃,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 1. 3 -7 1vol> ；溶于大多数有机溶剂,不溶于水；常温下不受空气、潮气及光的影响,长时间沸腾就脱氯；蒸气经过红热管子脱去氢和氯化氢,生成二苯基化合物；有毒在体内有积存性,逐步损害肝、肾和其他器官；对皮肤和粘膜有刺激性对神经系统有麻醉性,LD502910mgkg,空气中最高容许浓度50mgm 3；遇高温、明火、氧化剂有燃烧爆炸的危急；质量指标：氯苯纯度不低于99.8%,塔顶产品苯纯度不低于98%,原料液中苯 38%；<以上均为质量分数）<二）设计方案简介1）.精馏方式：本设计采纳连续精馏方式；原料液连续加入精馏塔中,并 连续收集产物和排出残液；其优点是集成度高,可控性好,产品质量稳固；由 于所涉浓度范畴内乙醇和水的挥发度相差较大,因而无须采纳特别精馏； 2） .操作压力：本设计挑选常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适 用 于 苯 和 氯 苯 这 类 非 热 敏 沸 点 在 常 温 < 工 业 低 温 段 ） 物 系 分 离 ； 3）. 塔板形式：依据生产要求,挑选结构简洁,易于加工,造价低廉的筛板 塔,筛板塔处理才能大,塔板效率高,压降教低,在苯和氯苯这种黏度不大的分离工艺中有很好表现； 4） .加料方式和加料热状态：设计采纳泡点进料,将原料通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内； 5 ） . 由 于 蒸 汽 质 量 不 易 保 证 , 采 用 间 接 蒸 汽 加 热 ； 6） .再沸器,冷凝器等附属设备的支配：塔底设置再沸器,塔顶蒸汽完全冷 凝后再冷却至泡点下一部分回流入塔,其余部分经产品冷却器冷却后送至储名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用灌；塔釜采纳间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐；<三）工艺流程及说明第一,苯和氯苯的原料混合物进入原料罐,在里面停留肯定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料 口进入到精馏塔中；由于被加热到泡点,混合物中只有液相混合物,此时液相 混合物在精馏塔中下降；由塔底产生的气相混合物上升到塔顶上方的全凝器 中,这些气相混合物被降温到泡点,其中的部分液态停留肯定的时间然后进入苯的储罐,最终作为塔顶产品<馏出液）采出,而其中的另一部分液态重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流；38%氯苯原 料 储原料预热 冷凝精馏安排再沸 冷却99.8%氯苯冷却98%苯储存储存液相混合物就从塔底一部分进入再沸器中,在再沸器中被加热产热的气体重新回到精馏塔中而产生的液体就作为附残液采出；塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新奇原料的加入；最终,完成苯与氯苯的分别；三、工艺运算及主体设备设计一 >精馏塔的物料衡算1）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11 和 112.56kg/kmol ；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量3）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率依 题 给 条 件 ： 一 年 以300天 , 一 天 以24小 时 计 , 有 ：,全塔物料衡算：<二）塔板数的确定1）理论塔板层数 的确定苯- 氯苯物系属于抱负物系,可采纳梯级图解法求取,步骤如下：1. 由手册查得苯 - 氯苯的气液平稳数据,绘出图,如下图一；图解得块<不含釜）；其中,精馏段块,提馏段8块,第 4 块为加料板位置；2. 确定操作的回流比 R名师归纳总结 将 1. 表中数据作图得曲线及曲线；在图上,因q=1,第 12 页,共 30 页查得,而,；故有：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用考虑到精馏段操作线离平稳线较近,故取实际操作的回流比为最小回流比的 2 倍,即：3. 求精馏塔的气液相负荷L=RD=0.5818 790.4=45.99；V=R+1>D=0.5818+1> 79.04=125.03；L=L+F=157.14Kmol/h V=V=125.03 Kmol/h4. 求操作线方程精馏段操作线：提馏段操作线为过 <0.00288,0.00288 ）和 两点的直线；求全塔效率：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图一<苯- 氯苯物系精馏分别理论塔板数的图解）把=0.986、=0.702、=0.02909代入上式中得=0.5818 由全塔效率公式=0.702× 0.16+0.298× 0.205=0.175 把、代入全塔效率公式得,=0.5062）实际塔板数精馏段实际板层数提留段实际板层数：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用<三）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算以精馏段为例进行运算1>.操作压力的运算塔顶操作压力：每层塔板压降：进料板压力：精馏段平均压力：2>.操作温度的运算 依据操作压力,由泡点方程通过试差法算出泡点温度,其中苯和氯苯的饱和蒸 汽压,由安托尼方程运算,运算结果如下：通过图二 <温度组成图）易读取塔顶温度：通过试差得加料板温度为91.8 精馏段平均温度：3>.平均摩尔质量运算 塔顶平均摩尔质量运算：名师归纳总结 由,查平稳曲线 <见图 1）,得第 15 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图二<温度组成图）进料板平均摩尔质量运算：由图解理论板 <见图 1）,得查平稳曲线 <见图 1）,得精馏段平均摩尔质量运算：名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4）.平均密度运算1. 气相平均密度运算由抱负气体状态方程运算,即2. 液相平均密度运算液相平均密度依运算,即由查得：由查得：进料板液相密度精馏段液相平均密度为5>. 液相平均表面张力塔顶液相的平均表面张力：<80.4）；进料板液相的平均表面张力：91.8 > ；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用精馏段液相的平均表面张力：6>. 液相平均粘度运算塔顶液相平均粘度运算：<80.4）解出进料板液相平均粘度运算 <91.8）解 出精馏段液相平均粘度运算四、精馏塔的塔体工艺尺寸运算<一）.塔径的运算精馏段的气、液相体积流率为运算取板间距,板上液层高度,就故查表可得：名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用取安全系数为 0.7 ,就空塔气速为按标准塔径圆算后为塔截面积为实际空塔气速为<二）.精馏塔有效高度的运算精馏段有效高度为 Z精=N-1>H=6-1> × 0.4=2.0m 提馏段有效高度为 Z 提=N-1>H=16-1> × 0.4=6.0m 在进料板上方开一人孔,其高度为+0.8m 故精馏塔的有效高度为 Z=+0.8=2.0+6.0+0.8=8.8m 五塔板工艺结构尺寸的设计与运算<一）. 溢流装置采纳单溢流弓形降液管、凹形受液盘,且不设进进口堰；错误 .溢流堰长 <出口堰长）取错误 .溢流堰高度对平直堰 近似取 E=1 错误 .降液管的宽度 和降液管的面积名师归纳总结 由,查图得,即：第 19 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用,液体在降液管内的停留时间故降液管设计合理；错误 .降液管的底隙高度液体通过降液管底隙的流速一般为的流速,就有：故降液管底系高度设计合理<二）. 塔板布置错误 .边缘区宽度 与安定区宽度0.070.25m/s ,取液体通过降液管底隙边缘区宽度：一般为 50-75mm,D>2m时,可达 100mm；安定区宽度确定取mm,mm；错误 .开孔区面积式中：<三）. 开孔数 和开孔率取 筛 孔 的 孔 径, 正 三 角 形 排 列 , 筛 板 采 用 碳 钢 , 其 厚 度名师归纳总结 ,且取；故孔心距；第 20 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用每层塔板的开孔数 <孔）每层塔板的开孔率 < 应在 515%,故满意要求）每层塔板的开孔面积气体通过筛孔的孔速六塔板上的流体力学验算<一）.气体通过筛板压降和的验算1）. 气体通过干板的阻力压降由 查图 5-10 得出,液柱式中 为孔流系数；2）. 气体通过板上液层的压降液柱式中充气系数 的求取如下：气体通过有效流通截面积的气速动能因子,对单流型塔板有：查化原 P115图 5-11 得<一般可近似取）；3）. 气体克服液体表面张力产生的压降液柱名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4）. 气体通过每层筛板的压降 <单板压降）和<设计答应值）<二）. 雾沫夹带量 的验算故在本设计中液沫的夹带量在答应的范畴内<三）.漏液的验算漏液点的气速筛板的稳固性系数故在本设计中无明显漏液；<四）.液泛的验算为防止降液管发生液泛,应使降液管中的清液层高度名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用成立,故在本设计中不会发生液泛现象；通过流体力学验算,可认为精馏段塔径及塔板各工艺结构尺寸合适,如要做出最合理的设计,仍需重选及,进行优化设计；七、塔板负荷性能图<一）.漏液线 <气相负荷下限线）漏液点气速,整理得：在操作范畴内,任取几个值,依式算出对应的值列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 0.49652 0.5111 0.52922 0.54396 依据表中数据作出漏液线1 <二）.液沫夹带线式中：将已知数据代入式得：在操作范畴内,任取几个值,依式算出对应的值列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 1.76458 1.68002 1.57135 1.4802 3.液相负荷下限线名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用对于平直堰,取堰上液层高度=0.006 m 作为最小液体负荷标准由=；取 E=1,得据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下下限线 3 4.液相负荷上限线作出与气体流量无关的垂直液相负荷线 4 5.液泛线=+；=+；=+1>；=+-1>=忽视,将-d与,与,与的关系式代入上式,并整理得a=b-c；式中 a = b =+->-1> c =0.153/ d =2.84将有关数据代入得a =0.04348 ； b =0.14519；c =468.064 ； d =1.321 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用故 =3.33924-10765.7314-30.381785在操作范畴内,任取几个 值,依式 <2-2）算出对应的 值列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 3.584 3.363 3.044 2.591 依据表中数据作出液泛线 5 依据以上各方程,可作出筛板塔的负荷性能图如下图三；在负荷性能图上,做出操作点A,连接 OA,即作出操作线；由图可看出,该筛板的操作上限为雾沫夹带掌握,下限为漏液掌握；由下图三可查得故操作弹性为图三<筛板塔的符合性能图）名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用八、筛板塔设计运算结果名师归纳总结 工程符号单位运算第 26 页,共 30 页结果平均压强Pm kPa 107.4 平均温度tm86.1 平均流气相Z m 3/s 0.966 量液相m 3/s0.00127 全塔效率0.506 块实际塔板数22 板间距m 0.4 塔段的有效高度m 8.8 塔径D m 1.2 空塔气速u m/s 0.864 实际空塔气速n m/s 0.854 塔板液流型式单溢流型溢流管型弓形m 溢 流装 置式 堰长 堰高 降液管宽 度0.72 m 0.0503 m 0.132 m 0.02511 底隙高度板上清液层高度m 0.06 孔径mm 5 孔间距mm 15 孔数个4154 开孔区面积Aa 2 m0.809 开孔面积A02 m0.0815 筛孔气速m/s 11.84 塔板压降kPa 0.649 液体在降液管中的停S 19.65 留时间降液管内清液层高度m 0.139 雾沫夹带kg 液/kg0.0164 气负荷上限雾 沫 夹 带掌握负荷下限漏液掌握- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 气相最大负荷个人资料整理仅限学习使用m 3/s 1.6气相最小负荷m 3/s 0.5操作弹性3.2九、主要符号说明平均工程符 号工程符号平均压强Pm 每层塔板压降平均温度t m安定区宽度气相Vs边缘区宽度流量液相Ls液相摩尔分数x溢流实际塔板数N气相摩尔分数y板间距HT间隙率塔的有效高度Z 筛板厚度塔径D 表面张力空塔气速u 密度堰长l w开孔率堰高hw最大值max<下标）弓形降液管宽度Wd最小值min<下标）装置弓形降液管底隙高ho气相V<下标）度板上清夜层高度hL液相L<下标）孔径do理论板层数Vs,max孔间距t 塔顶空间高度孔数n 塔底空间高度开孔面积A0 裙座高度筛孔气速uo总板效率塔板压降hp气相最大负荷液体在降液管中停留时间Hd气相最小负荷Vs,min降液管内清液层高度雾沫夹带十、结果与结论<一）结果：名师归纳总结 精馏塔塔体设计采纳筛板塔板,共22 块塔板,能够完成年产纯度为99.8%第 27 页,共 30 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用的氯苯 2.6 万吨,塔顶馏出液中含氯苯不高于 2%,原料液中含氯苯为 38%<以上均为质量 %）的生产任务,并且具有较好的操作弹性；<二）结论：1）. 操作压力：本设计挑选常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于苯和氯苯这类非热敏沸点在常温<工业低温段）物系分别； 2）. 塔板形式：依据生产要求,挑选结构简洁,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔处理能 力大,塔板效率高,压降教低,在苯和氯苯这种黏度不大的分别工艺中有很好 表现； 3）. 加料方式和加料热状态：设计采纳泡点进料,将原料通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内；十一、收成与致谢4）. 由于蒸汽质量不易保证,采纳间接蒸汽加热；通过这次课程设计,我有了许多收成；第一,通过这一次的课程设计,我 进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本学问,培育了自己分析 和解决与本课程有关的具体原理所涉及的实际问题的才能；对化工原理设计有 了更加深刻的懂得,为后续课程的学习奠定了坚实的基础；而且,这次课程设 计过程,最终完善的实现了预期的目的,大家都收益匪浅,也对这次经受难以 忘怀；其次通过这次课程设计,对板式塔的工作原理有了初步具体精确话的了 解,加深了对设计中所涉及到的一些力学问题和一些有关