分離二硫化碳-四氯化碳篩板式精餾塔的設(shè)計(jì)

1、河西學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)河 西 學(xué) 院Hexi University化工原理課程設(shè)計(jì)題 目: 二硫化碳四氯化碳混合液篩板(浮閥)精餾塔設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè): 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 號(hào): 2014210041 姓 名: 周建武 指導(dǎo)教師: 王興鵬 2016年11月26日 I化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目二硫化碳四氯化碳混合液篩板(浮閥)精餾塔設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件1.設(shè)計(jì)任務(wù)生產(chǎn)能力（進(jìn)料量） 90000 噸/年操作周期 7200 小時(shí)/年進(jìn)料組成 40% （二硫化碳質(zhì)量分率）進(jìn)料溫度 20 塔頂產(chǎn)品組成 98.5% （二硫化碳質(zhì)量分率）塔底產(chǎn)品組成 98% （四氯化碳

2、質(zhì)量分率）2.操作條件操作壓力 塔頂4 kpa（表壓） 單板壓降 0.7kPa 冷卻水溫度 20 飽和水蒸汽壓力 0.25Mpa(表壓) 3.設(shè)備型式 篩板(浮閥)塔 4.廠址 珠海（壓力：1atm ） 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明2.塔的工藝計(jì)算3.主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì)（1）塔徑、塔高及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定（2）塔板的流體力學(xué)校核（3）塔板的負(fù)荷性能圖（4）總塔高、總壓降及接管尺寸的確定4.輔助設(shè)備選型與計(jì)算5.設(shè)計(jì)結(jié)果匯總6.工藝流程圖及精餾工藝條件圖7.設(shè)計(jì)評(píng)述目 錄1概述12設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介22.1流程的設(shè)計(jì)及說(shuō)明22.2已知參數(shù)22.3選塔依據(jù)33設(shè)計(jì)計(jì)算43.1精餾流程的確定

3、43.2精餾塔的物料衡算43.3塔板數(shù)的確定53.3.1理論板的求法53.3.2 全塔效率的求取73.3.3 實(shí)際板數(shù)求取74塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算84.1塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算84.1.1 操作壓強(qiáng)的計(jì)算Pm84.1.2操作溫度的計(jì)算84.1.3平均摩爾質(zhì)量計(jì)算84.1.4平均密度計(jì)算94.1.5液體平均表面張力計(jì)算104.1.6液相平均年黏度的計(jì)算114.2精餾塔的氣、液相負(fù)荷114.3塔板主要工藝尺寸的計(jì)算124.3.1塔徑D124.3.2精餾塔有效高度的計(jì)算144.3.3溢流裝置144.3.4 塔板布置164.3.5 篩孔計(jì)算及其排列164.4 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算174.4.1 塔

4、板壓降174.4.2 液面落差194.4.3 液沫夾帶194.4.4 漏液194.4.5液泛204.5 塔板負(fù)荷性能圖204.5.1精餾段204.5.2提餾段244.6精餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表285 精餾塔的的附屬設(shè)備及接管尺寸295.1接頭管設(shè)計(jì)295.2回流管管徑305.3塔底進(jìn)氣管305.4加料管管徑305.5料液排出管管徑305.6 總高度計(jì)算315.7熱量衡算325.7.1加熱介質(zhì)的選擇325.7.2冷凝劑的選擇325.7.3熱量衡算325.7.4冷凝器的選擇345.7.5再沸器的選擇345.7.6泵的選擇35符號(hào)說(shuō)明36參考文獻(xiàn)38設(shè)計(jì)評(píng)述38致 謝39III二硫化碳-四氯化碳

5、精餾分離板式塔設(shè)計(jì)周建武摘要：本設(shè)計(jì)中采用篩板塔分離二硫化碳-四氯化碳，通過(guò)圖解法計(jì)算得出理論板數(shù)為12塊，回流比為2.66，算出塔板效率為0.526，實(shí)際板數(shù)為24塊，進(jìn)料位置為第17塊板，在篩板塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算中得出塔徑為1.6米，總高度為15.55米，每層篩孔數(shù)目為5130。通過(guò)篩板塔的流體力學(xué)驗(yàn)算，證明各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還對(duì)精餾塔的輔助設(shè)備進(jìn)行了選型計(jì)算。繪制物料流程圖和主體設(shè)備條件圖。關(guān)鍵詞：，二硫化碳，四氯化碳，精餾，篩板塔1概述蒸餾是分離液體混合物的一種方法，是傳質(zhì)過(guò)程中最重要的單元操作之一，蒸餾的理論依據(jù)是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異，即各組分在相同的壓力、溫度

6、下，其探發(fā)性能不同（或沸點(diǎn)不同）來(lái)實(shí)現(xiàn)分離目的。在化工，煉油，石油化工等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。精餾過(guò)程在能量計(jì)的驅(qū)動(dòng)下，使氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各相分揮發(fā)度的不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。實(shí)現(xiàn)原料混合物中各組成分離該過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過(guò)程。本次設(shè)計(jì)任務(wù)為設(shè)計(jì)一定處理量的分離四氯化碳和二硫化碳混合物精餾塔。板式精餾塔也是很早出現(xiàn)的一種板式塔，與泡罩塔相比，板式精餾塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力（20%40%）塔板效率（10%50%）而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔盤造價(jià)減少40%左右，安裝，維修都較容易。篩板塔板簡(jiǎn)稱篩板，結(jié)構(gòu)持點(diǎn)為塔板上開有許多均勻的小孔。根

7、據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑篩板(孔徑為38mm)和大孔徑篩板(孔徑為1025mm)兩類。工業(yè)應(yīng)用小以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場(chǎng)合(如分離粘度大、易結(jié)焦的物系)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟(jì)合理性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的業(yè)精餾塔具有較大的生產(chǎn)能力滿足工藝要求，另外還要有一定的潛力。節(jié)省能源，綜合利用余熱。經(jīng)濟(jì)合理，冷卻水進(jìn)出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。即對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有影響，因此設(shè)計(jì)是否合理的利用熱能R等直接關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生

8、漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降故過(guò)去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補(bǔ)了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。在確保精確設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計(jì)中可大膽選用。2設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介2.1流程的設(shè)計(jì)及說(shuō)明圖1 板式精餾塔的工藝流程簡(jiǎn)圖工藝流程：如圖1所示。原料液由高位槽經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔內(nèi)。操作時(shí)連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┰俜衅髦性弦翰糠制?，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過(guò)各層塔板。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進(jìn)入貯槽再經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)過(guò)冷凝器后被送出

9、作為塔頂產(chǎn)品。為了使精餾塔連續(xù)的穩(wěn)定的進(jìn)行，流程中還要考慮設(shè)置原料槽。產(chǎn)品槽和相應(yīng)的泵,有時(shí)還要設(shè)置高位槽。為了便于了解操作中的情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和采取相應(yīng)的措施，常在流程中的適當(dāng)位置設(shè)置必要的儀表。比如流量計(jì)、溫度計(jì)和壓力表等，以測(cè)量物流的各項(xiàng)參數(shù)。2.2已知參數(shù)主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù):表1 二硫化碳和四氯化碳的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子量M沸點(diǎn)（）密度二硫化碳四氯化碳7615446.576.81.2601.595表2 液體的表面張力 (單位:mN/m)溫度46.7255.374.8二硫化碳28.3527.424.28四氯化碳22.5721.819.33表3 常壓下的二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)溫度t液相中二

10、硫化碳的摩爾分率x氣相中二硫化碳的摩爾分率y76.80.000.0074.90.02960.082373.10.06150.155570.30.11060.26668.60.14350.332563.80.2580.49559.30.39080.63455.30.53180.74752.30.6630.82950.40.75740.87948.50.86040.93246.5112.3選塔依據(jù)工業(yè)上，塔設(shè)備主要用于蒸餾和吸收傳質(zhì)單元操作過(guò)程。對(duì)于一個(gè)具體的分離過(guò)程，通常按以下五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：（1） 通過(guò)能力大，即單位塔截面能夠處理得氣液負(fù)荷高；（2） 塔板效率高；（3） 塔板壓降低；（4

11、） 操作彈性大；（5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。而篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉。（2）氣體壓降小、板上液面落差也較小。（3）塔板效率較高， 改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔。因此對(duì)于苯和甲苯物系，有側(cè)線進(jìn)料和出料的工藝過(guò)程，選用板式塔較為適宜。3設(shè)計(jì)計(jì)算3.1精餾流程的確定 二硫化碳和四氯化碳的混合液體經(jīng)過(guò)預(yù)熱到一定的溫度時(shí)送入到精餾塔，塔頂上升蒸氣采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作為回流，其余的為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送到貯中，塔釜采用間接蒸氣再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。流程圖如圖1所示。3.2精餾塔的物

12、料衡算 （1）原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) 二硫化碳的摩爾質(zhì)量 MA=76 kg/kmol 四氯化碳的摩爾質(zhì)量 MB=154 kg/kmol （2）原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 （3）物料衡算總物料衡算F=D+W易揮發(fā)組分物料衡算0.9925D0.03971W=0.5746F聯(lián)立以上三式可得：F=114.53kmol/hD=63.09 kmol/hW=51.44 kmol/h3.3塔板數(shù)的確定3.3.1理論板的求法用圖解法求理論板根據(jù)二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)作出y-x圖,見圖2所示圖2 圖解法求理論板層數(shù)（1）最小回流比及操作回流比R已知數(shù)據(jù)如下：操作條件下二硫化碳的汽化熱

13、為360.3KJ/Kg，四氯化碳的汽化熱為30.5 KJ/Kg。原料液的汽化熱： =0.5746360.376+（1-0.5746）30.5154=17723.8 kJ/kmol由汽液平衡相圖查的進(jìn)料組成=0.5746時(shí)溶液的泡點(diǎn)為62.7C。所以平均溫度=41.35C由附錄查的在41.35C下的二硫化碳-四氯化碳的比熱容為0.9275 kJ/（kmolC）所以 q= = =1.24 = =5.17在從點(diǎn)e作斜率為5.17的直線，即得q線。q線與精餾段操作線交于點(diǎn)d。由圖可知 =0.66， =0.78即可求得 操作回流比一般為最小回流比的1.5倍，即R=1.5=2.66 L=RD=2.6663

14、.09=167.82 kmol/h所以精餾段方程： 提餾段方程： （2）根據(jù)二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡組成與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，用內(nèi)插法求全塔溫度：塔頂溫度：進(jìn)料溫度：塔釜溫度：在上圖中作圖解得層（不包括塔釜），其中精餾段為8層，提餾段為4層.且第9層為進(jìn)料板位置。3.3.2 全塔效率的求取 （化工原理課程設(shè)計(jì)33頁(yè)式（3-34）全塔總效率；塔底塔頂平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度；液體平均粘度；由相平衡關(guān)系式及點(diǎn)（0.66，0.78）得=1.83（2）液體平均粘度的計(jì)算 液相平均粘度依下式計(jì)算，即； 塔頂液相平均粘度的計(jì)算，由查得： ； ； ； 進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算：由利用內(nèi)插法求得： ； ； ；

15、 塔釜液相平均粘度的計(jì)算： 由利用內(nèi)插法求得： ； 液體的平均黏度； 3.3.3 實(shí)際板數(shù)求取精餾段:（取整為16）提餾段: （取整為8 ）總實(shí)際板層數(shù)：N=24 4塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算4.1塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算4.1.1 操作壓強(qiáng)的計(jì)算Pm塔頂壓強(qiáng) =4+101.3=105.3kPa取每層塔板壓降P=0.7kPa 則：進(jìn)料板壓強(qiáng)：=105.3+160.7=116.5kPa塔釜壓強(qiáng)： =105.3+240.7=122.1kPa精餾段平均壓力精餾段平均壓力4.1.2操作溫度的計(jì)算近似取塔頂溫度為46.72,進(jìn)料溫度為53.3,塔釜溫度為74.87精餾段平均溫度：提餾段平均溫度：4.1.3

16、平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂摩爾質(zhì)量的計(jì)算查平衡曲線得：進(jìn)料摩爾質(zhì)量的計(jì)算由平衡曲線查得： 塔釜摩爾質(zhì)量的計(jì)算由平衡曲線得： 精餾段平均摩爾質(zhì)量：提餾段平均摩爾質(zhì)量： 4.1.4平均密度計(jì)算氣相平均密度計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程式計(jì)算，精餾段的平均氣相密度即提餾段的平均氣相密度即表4 不同溫度下CS2-CCl4的密度列表溫度C46.7253.374.84二硫化碳的液體密度Kg/m3四氯化碳的液體密度Kg/m3122415431213153011781486（X為摩爾分率）塔頂部分 依下式： ；其中 ，即進(jìn)料板處：由加料板液相組成：由得=0.6； 塔釜處液相組成：由得, 故精餾段平均液相密度： 提餾段的平均

17、液相密度： 4.1.5液體平均表面張力計(jì)算表5 不同溫度下CS2-CCl4的表面張力溫度C46.7253.374.84二硫化碳四氯化碳28.3522.5727.421.824.2819.33液相平均表面張力依計(jì)算塔頂液相平均表面張力的計(jì)算同理 進(jìn)料板液相平均表面張力 塔底液相平均表面張力 精餾段液相平均表面張力為 提餾段液相平均表面張力為 4.1.6液相平均年黏度的計(jì)算液相平均粘度依計(jì)算表6 不同溫度下CS_2-CCl_4的黏度溫度C46.7253.374.84二硫化碳的液體黏度mPas四氯化碳的液體黏度mPas0.3080.6840.2970.6350.2630.492塔頂液相平均表面張力的

18、計(jì)算進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算塔釜液相平均表面張力的計(jì)算精餾段液相平均表面粘度為 提餾段液相平均表面粘度為 4.2精餾塔的氣、液相負(fù)荷精餾段 提餾段4.3塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 4.3.1塔徑D 精餾段的氣、液相體積流率為選板間距HT=0.45m,取板上液層高度HL=0.05mHT-hL=0.45-0.05=0. 4由 式中C由計(jì)算，其中的C20由圖3查取圖3 史密斯關(guān)聯(lián)圖查取圖的橫坐標(biāo)為查得 取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為故：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為塔截面積為則空塔氣速為：提餾段的氣、液相體積流率為選板間距HT=0.45m,取板上液層高度HL=0.05m由 式中C由計(jì)算，其中的C20由圖3查取

19、查取圖的橫坐標(biāo)為查得 取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為故：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為塔截面積為則空塔氣速為：將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據(jù)塔徑的選擇規(guī)定，對(duì)于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設(shè)計(jì)塔的時(shí)候塔徑取1.6m。4.3.2精餾塔有效高度的計(jì)算精餾塔有效高度為 提餾段有效高度為 在進(jìn)料板上方開一人孔，其高為0.8m，一般每6-8層塔板設(shè)一人孔（安裝、檢修用），需經(jīng)常清洗時(shí)每隔3-4層塊塔板處設(shè)一人孔。設(shè)人孔處的板間距等于或大于600m。根據(jù)此塔人孔設(shè)3個(gè)。故：精餾塔有效高度4.3.3溢流裝置采用單溢流、弓形降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)流堰。（1）堰長(zhǎng) 取 （2

20、）溢流堰高度 由, 查手冊(cè)知：近似取E為1依下式得堰上液高度： how= 塔板上清液層高度 故 （3）弓形降液管寬度與降液管面積由圖4，查表，圖4 弓形降液管的參數(shù)故 依式驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即 故降液管設(shè)計(jì)合理。（4）降液管底隙高度 取 = 0.1m/s 則 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理所以取4.3.4 塔板布置（1）塔板的分塊 因，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為3塊。（2）邊緣區(qū)寬度確定 ?。?）開孔區(qū)面積計(jì)算 4.3.5 篩孔計(jì)算及其排列本題所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔板直徑5。 篩孔板按正三角形排列，取(過(guò)小易使氣流互相干擾，過(guò)大則鼓泡不均勻，其一般在3-5之間)

21、， 篩孔數(shù)目n為 個(gè)開孔率為 （在5%-15%范圍內(nèi)） 氣體通過(guò)閥孔的氣速為 4.4 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算4.4.1 塔板壓降（1）干板阻力計(jì)算 干板阻力 由式 由 ，查圖6，圖5 干篩孔的流量系數(shù)得 故 液柱 液柱（2）氣體通過(guò)液層的阻力計(jì)算 氣體通過(guò)液層的阻力由式 計(jì)算， 查圖7，圖6 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得 ，液柱 液柱（3）液體表面張力的阻力計(jì)算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 液柱 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度液柱液柱 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 0.7kPa(設(shè)計(jì)允許) 0.7kPa(設(shè)計(jì)允許)4.4.2 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。

22、4.4.3 液沫夾帶 = =2.5hL= kg液/kg氣0.1kg液/kg氣故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。4.4.4 漏液對(duì)篩塔板，漏液點(diǎn)氣速=m/s 實(shí)際孔速 穩(wěn)定系數(shù)為 故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。4.4.5液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高應(yīng)服從（+） 二硫化碳-四氯化碳物系屬一般物系，取=0.5，則 m 而 =+ 板上不設(shè)進(jìn)口堰，可有 =m液柱 m液柱 即0.1738800mm,裙座厚取16mm。（4）人孔一般隔6-8塔板設(shè)一個(gè)人孔，取人孔直徑為500mm，其伸出塔體的筒體長(zhǎng)為220mm，人孔中心距操作平臺(tái)800-1200mm，設(shè)人孔的板間距為800mm，共21塊板，可設(shè)4個(gè)人

23、孔。 （5）塔總體高度的設(shè)計(jì)塔的頂部空間塔的頂部空間高度是指塔的第一層塔盤到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為800mm，塔頂部空間高度為1200mm。塔的底部空間塔的總體高度5.7熱量衡算5.7.1加熱介質(zhì)的選擇選用飽和水蒸氣，溫度140，工程大氣壓力3.69atm原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸汽冷凝放熱值大，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。5.7.2冷凝劑的選擇選冷卻水，溫度25，溫升10原因：冷卻水方便易得，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105.7.3熱量衡算由汽液平衡數(shù)據(jù)

24、 時(shí)： 時(shí)：時(shí)： 當(dāng)時(shí)，塔頂以0為基準(zhǔn)，則0上升熱量塔頂餾出液熱量:回流液熱量：進(jìn)料熱量 ：塔底殘液熱量：冷凝器消耗的熱量:再沸器提供的熱量 （全塔范圍內(nèi)列熱量衡算式）塔釜熱損失為10%，則塔釜熱損失再沸器實(shí)際熱負(fù)荷計(jì)算得：5.7.4冷凝器的選擇有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用的總體傳熱系數(shù)范圍500-1500 本設(shè)計(jì)取k=1000 =4180J出料液溫度：53.3（飽和氣）53.3（飽和液），冷卻水溫度取2035，逆流操作：,傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算得，.取安全系數(shù)為1.04，則所需傳熱面積A=1.04A=64.92表14 換熱器列管公稱直徑/管程數(shù)排管數(shù)管程流通面積/換熱面積A/換熱管長(zhǎng)度L/7

25、0045420.0239190.960005.7.5再沸器的選擇選用120飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取K=2926kJ/()料液溫度53.374.87，水蒸汽溫度120120，逆流操作： ,傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算得，取安全系數(shù)為1.04，則所需傳熱面積A=1.04A=38.94表15 再沸器公稱直徑/管程數(shù)排管數(shù)管程流通面積/換熱面積A/換熱管長(zhǎng)度L/40041460.006551.460005.7.6泵的選擇以進(jìn)料泵為例，由上面設(shè)計(jì)可知其流速為： 設(shè)泵在地面上，忽略其它因素，料液面至加料孔的高度h=0.45(16-2)+0.8+1.6+2=10.3m ,主加料管長(zhǎng)20m.90O標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個(gè)

26、，截止閥兩個(gè)，則有關(guān)管件的局部阻力系數(shù)分別是：90O標(biāo)準(zhǔn)彎頭： =0.75截止閥： =6.0則總的局部阻力系數(shù)為：=0.75+62=13.5由上面設(shè)計(jì)可知：進(jìn)料液密度為：,黏度為L(zhǎng)F=25.02mN/m則：（湍流）取管壁絕對(duì)粗糙度=0.3mm，/d=0.0041，查莫狄圖可得摩擦因數(shù)=0.031則：在兩截面之間列柏努利方程求泵的揚(yáng)程為：流量所選泵的額定流量和揚(yáng)程應(yīng)略大于系統(tǒng)所需的查泵性能表, 油泵型號(hào)為 : 50Y-60B 表16 泵的參數(shù) 型號(hào)50Y-60B流量m3/h16.0揚(yáng)程m38功率Kw機(jī)5.5軸2.93轉(zhuǎn)速2950效率35%泵殼許用壓力Kgf/cm316/26結(jié)構(gòu)單級(jí)因所選壓頭大于

27、管路壓頭，故應(yīng)采用閥門調(diào)節(jié)，閥門調(diào)節(jié)多消耗的壓頭為：故多消耗的軸功率為：符號(hào)說(shuō)明英文字母45Aa- 塔板的開孔區(qū)面積，m2Af- 降液管的截面積, m2Ao- 篩孔區(qū)面積, m2AT-塔的截面積 m2P-氣體通過(guò)每層篩板的壓降C-負(fù)荷因子 無(wú)因次t-篩孔的中心距C20-表面張力為20mN/m的負(fù)荷因子do-篩孔直徑uo-液體通過(guò)降液管底隙的速度D-塔徑 mWc-邊緣無(wú)效區(qū)寬度ev-液沫夾帶量 kg液/kg氣Wd-弓形降液管的寬度ET-總板效率Ws-破沫區(qū)寬度R-回流比Rmin-最小回流比M-平均摩爾質(zhì)量 kg/kmoltm-平均溫度 g-重力加速度 9.81m/s2Z-板式塔的有效高度Fo-篩

28、孔氣相動(dòng)能因子 kg1/2/(s.m1/2)hl-進(jìn)口堰與降液管間的水平距離 m-液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間hc-與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?m-粘度hd-與液體流過(guò)降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨?m-密度-表面張力hL-板上清液層高度 mh1-與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨?下標(biāo)ho-降液管的底隙高度 mmax-最大的how-堰上液層高度 mmin-最小的hw-出口堰高度 mL-液相的hw-進(jìn)口堰高度 mV-氣相的h-與克服表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊鹤⒏叨?mH-板式塔高度 mHB-塔底空間高度 mHd-降液管內(nèi)清液層高度 mHD-塔頂空間高度 mHF-進(jìn)料板處塔板間距 mHP-人孔處塔板間距 mHT-塔板間距 mK-穩(wěn)定系數(shù)Lw-堰長(zhǎng) mLh-液體體積流量 m3/hLs-液體體積流量 m3/sn-篩孔數(shù)目P-操作壓力 KPaP-壓力降 KPaN-理論板層數(shù)u-空塔氣速 m/su0,min-漏夜點(diǎn)氣速 m/suo -液體通過(guò)降 液管底隙的速度m