苯-甲苯板式精餾塔設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上合 肥 學(xué) 院Hefei University化工原理課程設(shè)計(jì)題 目: 板式精餾塔設(shè)計(jì) 系 別: 生物與環(huán)境工程系 專 業(yè):_ 生物工程 學(xué) 號(hào): 姓 名: 黃洋 指導(dǎo)教師: 王杏文老師 目錄一、設(shè)計(jì)方案的確定5二、精餾塔的物料衡算61.原理液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率62.原料夜及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量63.物料衡算6三、塔板數(shù)的確定81.理論塔板層數(shù)NT的求取 81.1求最小回流比及操作回流比 81.2求操作線方程 81.3圖解法求理論板層數(shù) 82.塔板效率的估算 83.實(shí)際板層數(shù)的求取 9四、精餾塔的工藝條件以及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 101.精餾段體積流量

2、101.1平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 101.1.1塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 101.1.2進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 101.1.3精餾段平均摩爾質(zhì)量 101.2平均密度的計(jì)算 101.2.1氣相平均密度計(jì)算 101.2.2液相平均密度計(jì)算 101.2.3精餾段液相平均密度 112.提餾段的體積流量 112.1平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 112.1.1塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 112.1.2提餾段平均摩爾質(zhì)量計(jì)算122.2平均密度122.2.1氣相平均密度122.2.2液相平均密度122.2.3提餾段液相平均密度12五、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算131.塔徑的計(jì)算 132.精餾塔有效高度的計(jì)算14六、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1

3、51.溢流裝置計(jì)算151.1堰長(zhǎng)lw151.2溢流堰高度how 151.3弓形降液管寬度Wd和截面積Af 151.4降液管底隙高度h0152.塔板布置 152.1塔板的分塊 162.2邊緣區(qū)寬度確定 162.3開孔區(qū)面積計(jì)算 162.4篩孔計(jì)算及其排列 16七、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 161.塔板壓降 161.1干板阻力hc計(jì)算 161.2氣體通過(guò)液層的阻力h1計(jì)算 171.3液體表明張力的阻力h計(jì)算172.液面落差 173.液沫夾帶 174.漏液 175.液泛 18八、塔板符合性能圖 191.漏液線 192.液沫夾帶線 193.液相負(fù)荷下限線 204.液相負(fù)荷上限線 205.液泛線 20九、各接

4、管尺寸的確定231進(jìn)料管 232. 釜?dú)堃撼隽瞎?233.回流液管 234.塔頂上升蒸汽管 24十、主要符號(hào)說(shuō)明 25十一、總結(jié) 26十二、參考資料 27十三、附圖 27板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目： 苯甲苯 精餾分離板式塔設(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） 4萬(wàn) 噸年操作周期 7200 小時(shí)年進(jìn)料組成 50% （質(zhì)量分率，下同）塔頂產(chǎn)品組成 99% 塔底產(chǎn)品組成 2% 2、 操作條件操作壓力 常壓 進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料 冷卻水 20 加熱蒸汽 0.2MPa 3、 設(shè)備型式 篩板塔 4、 廠 址 安徽省合肥市 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 概述2、 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)

5、明3、 塔板數(shù)的計(jì)算(板式塔) ( 1 ) 物料衡算; ( 2 ) 平衡數(shù)據(jù)和物料數(shù)據(jù)的計(jì)算或查閱; ( 3 ) 回流比的選擇; ( 4 ) 理論板數(shù)和實(shí)際板數(shù)的計(jì)算; 4、 主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) ( 1 ) 塔內(nèi)氣液負(fù)荷的計(jì)算; ( 2 ) 塔徑的計(jì)算; ( 3 ) 塔板結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)和計(jì)算； ( 4 )流體力學(xué)校核；( 5 )塔板負(fù)荷性能計(jì)算；( 6 )塔接管尺寸計(jì)算；( 7 )總塔高、總壓降及接管尺寸的確定。5、 輔助設(shè)備選型與計(jì)算6、 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總7、 工藝流程圖及精餾塔裝配圖（2號(hào)或3號(hào)圖紙）8、 設(shè)計(jì)評(píng)述一、概述1. 精餾塔的簡(jiǎn)介:精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，塔設(shè)備是煉油

6、、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔和填料塔。板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過(guò)板上液層進(jìn)行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級(jí)接觸逆流操作過(guò)程。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進(jìn)行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過(guò)程。工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求是：（1）生產(chǎn)能力大；（2）傳熱、傳質(zhì)效率高；（3）氣流的摩擦阻力小；（4）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。此外，還要求不易堵塞、耐腐

7、蝕等。板式塔大致可分為兩類：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）無(wú)降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。2. 苯-甲苯物系簡(jiǎn)介：苯的沸點(diǎn)為80.1，熔點(diǎn)為5.5，在常溫下是一種無(wú)色、味甜、有芳香氣味的透明液體，易揮發(fā)。苯比水密度低，密度為0.88g/ml，但其分子質(zhì)量比水重。苯難溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一種良好的有機(jī)溶劑，溶解有機(jī)分子和一些非極性的無(wú)機(jī)分子的能力很強(qiáng)。甲苯是最簡(jiǎn)單，最重要的芳烴化合物之一。在空氣中，甲苯只能不完全燃燒，火焰呈黃色

8、。甲苯的熔點(diǎn)為-95 ，沸點(diǎn)為111 。甲苯帶有一種特殊的芳香味（與苯的氣味類似），在常溫常壓下是一種無(wú)色透明，清澈如水的液體，密度為0866克厘米3，對(duì)光有很強(qiáng)的折射作用（折射率：1,4961）。甲苯幾乎不溶于水(0,52 g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多數(shù)其他常用有機(jī)溶劑中也有很好的溶解性。甲苯的粘性為0,6 mPa s，也就是說(shuō)它的粘稠性弱于水。甲苯的熱值為40.940 kJ/kg，閃點(diǎn)為4 ，燃點(diǎn)為535 。3. 設(shè)計(jì)依據(jù)：分離苯和甲苯，可以利用二者沸點(diǎn)的不同，采用塔式設(shè)備改變其溫度，使其分離并分別進(jìn)行回收和儲(chǔ)存。板式精餾塔、浮法塔都是常用的塔類

9、型，可以根據(jù)不同塔各自特點(diǎn)選擇所需要的塔。篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，呈正三角形排列。上升氣流經(jīng)篩孔分散、鼓泡通過(guò)板上液層，形成氣液密切接觸的泡沫層（或噴射的液滴群）。篩板塔是1932年提出的，當(dāng)時(shí)主要用于釀造，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，造價(jià)低，氣體壓降小，板上液面落差較小，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔。其缺點(diǎn)是穩(wěn)定操作范圍窄，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理粘性大的、臟的和帶固體粒子的料液。但設(shè)計(jì)良好的篩板塔仍具有足夠的操作彈性，對(duì)易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國(guó)對(duì)篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)該種塔型。二、設(shè)計(jì)方案的選擇1. 塔型選擇：根據(jù)生產(chǎn)任

10、務(wù)，若按年工作日300天，每天工作24小時(shí)，產(chǎn)品流量是5555.56Kg/h,因?yàn)楸?甲苯物系的粘度較小，流量較大，所以選用篩板塔，篩板塔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低 ，氣體壓強(qiáng)低，生產(chǎn)能量大。2. 操作條件選擇：確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。例如組分的分離順序、塔設(shè)備的型式、操作壓力、進(jìn)料熱狀態(tài)、塔頂蒸汽的冷凝方式等。下面結(jié)合課程設(shè)計(jì)的需要，對(duì)某些問(wèn)題作些闡述。2.1操作壓力蒸餾操作通常可在常壓、加壓和減壓下進(jìn)行。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。例如，采用減壓操作有利于分離相對(duì)揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料

11、，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時(shí)還需要使用抽真空的設(shè)備。對(duì)于沸點(diǎn)低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進(jìn)行蒸餾。當(dāng)物性無(wú)特殊要求時(shí)，一般是在稍高于大氣壓下操作。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰ΑＳ袝r(shí)應(yīng)用加壓蒸餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時(shí)的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少蒸餾的能量消耗。2.2進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔

12、徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。2.3加熱方式蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對(duì)塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。對(duì)于苯-甲苯溶液，一般采用1.12.0KPa（表壓）。三、計(jì)算過(guò)程一、精餾塔的物料衡算（常壓）苯-甲苯氣液相平衡數(shù)據(jù)溫度t液相中苯的含量x（摩爾分?jǐn)?shù)）氣相中苯的含量y（摩爾分?jǐn)?shù)）溫度t液相中苯的含量x（摩爾分?jǐn)?shù)）氣相中苯的含量y

13、（摩爾分?jǐn)?shù)）110.60089.459.278.9106.18.821286.870.085.3102.220.237084.480.391.498.630.050082.390.395.795.239.761881.295.097.992.148.971880.2100.0100.01.原理液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯的摩爾質(zhì)量 MA=78.11kg/kmol甲苯的摩爾質(zhì)量 MB=92.13kg/kmol （式2-1） =0.992 2.原料夜及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 MF=0.541×78.11+（1-0.541）×92.3=61.67kg/kmol （式2-2

14、） MD=0.983×78.11+（1-0.983）×92.13=78.22kg/kmol MW=0.024×78.11+（1-0.024）×92.13=91.79kg/kmol3.物料衡算 原料處理量 （式2-3-1） 總物料衡算 D+W=90.09 （式2-3-2） 苯物料衡算 90.09×0.541=0.992D+0.024W 聯(lián)立解得：D=48.12kmol/h W=41.97kmol/h以上計(jì)算結(jié)果見下表1：名稱原料液餾出液釜?dú)堃篨（摩爾分?jǐn)?shù)）0.5410.9920.024摩爾質(zhì)量Kg/kmol61.6778.2291.79物料量km

15、ol/h90.0948.1241.97二、塔板數(shù)的確定1.理論塔板層數(shù)NT的求取 苯甲苯屬理想物系，可采用圖解法求解理論塔板數(shù)。由手冊(cè)查的苯甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出x-y圖，見附圖。1.1求最小回流比及操作回流比 采用作圖法求最小回流比。在附圖中對(duì)角線上，自點(diǎn)e(0.44,0.44)作垂線ef即為進(jìn)料線（q線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 yq=0.744 xq=0.541故最小回流比為 （式3-1）取操作回流比為 R=2Rmin=2×1.22=2.441.2求操作線方程L=RD=2.44×48.12=117.41kmol/h V=(R+1)D=（2.72+1）×

16、;14.02=165.53 kmol/h L=L+F= 38.13+32.31kmol/h=207.5 V=V=165.53 kmol/h 精餾段操作線方程為 （式3-2） 提餾段操作線方程為 y=1.25x+0.006式3-3）1.3圖解法求理論板層數(shù) 采用圖解法求理論板層數(shù)，如x-y圖所示。求解結(jié)果為 總理論塔層數(shù) NT=12.5(包括再沸器) 進(jìn)料板位置 NF=7 精餾段 N=62.塔板效率的估算 由t-x-y圖可查得原料液，塔頂和塔底混合物的沸點(diǎn)： 全塔的平均溫度 在溫度下查得苯=0.26mPas 甲苯=0.29 mPas因?yàn)?所以 全塔液體的平均粘度：由t=80.4查得： （式3-4

17、） 1=2.600同理t=109.2時(shí)a2=2.384全塔效率（式3-5）3.實(shí)際板層數(shù)的求取精餾段實(shí)際塔板層數(shù) N精=塊提餾段實(shí)際塔板層數(shù) N提=12.5/0.54=24塊三、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算1、操作壓力的計(jì)算塔頂?shù)牟僮鲏毫?每層塔板的壓降 進(jìn)料板壓力 精餾段平均壓力 2、操作溫度的計(jì)算依據(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、甲苯的飽和蒸汽有安托尼方程計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：塔頂溫度 進(jìn)料板溫度 精餾段平均溫度 3、平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算由理論板的計(jì)算過(guò)程可知，進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算由理論板的計(jì)算過(guò)程可知，精餾段的平均摩爾質(zhì)量為4、平均密度

18、計(jì)算4.1、氣相平均密度計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程式計(jì)算，即4.2、液相平均密度計(jì)算液相平均密度計(jì)算依下式計(jì)算，即：塔頂液相平均密度的計(jì)算。由，查液體在不同溫度下的密度表得： 進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算。由，查液體在不同溫度下的密度表得： 精餾段的平均密度為：精餾段的氣、液相體積流率為：名稱氣相液相平均摩爾質(zhì)量kg/kmol80.4581.34平均密度kg/m32.77805.28體積流量m3/s0.9050.0024同理計(jì)算提餾段數(shù)據(jù)：名稱氣相液相平均摩爾質(zhì)量kg/kmol84.3587.97平均密度kg/m32.745780.905體積流量m3/s0.44510.00225、塔徑的計(jì)算液體平均表

19、面張力的計(jì)算液相平均表面張力依下式計(jì)算，即：塔頂液相平均表面張力的計(jì)算。由，查液體表面張力共線圖得： 進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算。由，查液體表面張力共線圖得： 精餾段平均表面張力為：由，式中C由求取，其中由篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖查取，圖橫坐標(biāo)為取板間距，板上液層高度，則查篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖得取安全系數(shù)為0.65，則空塔氣速為：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為。塔截面積為：6、精餾塔有效高度的計(jì)算 塔的高度可由下式計(jì)算： （式5-4）已知實(shí)際塔板數(shù)N=24，板間距=0.4m由于料液較清潔，無(wú)需經(jīng)常清洗，可取每一隔6塊設(shè)一個(gè)人孔，則人孔的數(shù)目S為： S=4個(gè)取人孔兩板之間間距，則塔頂空間，塔底空間，進(jìn)

20、料板空間高度，那么全塔高度為： 四、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1、溢流裝置計(jì)算因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各項(xiàng)計(jì)算如下：1.1、 堰長(zhǎng)取 1.2、 溢流堰高度由，選用平直堰，堰上液層高度由下式計(jì)算，即：近似取E=1，則取板上清液層高度故2. 弓形降液管寬度和截面積：由，查弓形降液管參數(shù)圖得： 則：，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。3. 降液管底隙的流速，則：故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。選用凹形受液盤，深度。4、塔板布置4.1、塔板的分塊。因，故塔板采用分塊式。查塔板塊數(shù)表得塔板分為3塊。4.2、邊緣區(qū)寬度確定：取，4.3、開孔區(qū)面積計(jì)算。開孔區(qū)面積計(jì)算為：其中

21、故 4.4、篩孔計(jì)算及其排列。由于苯和甲苯?jīng)]有腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：篩孔數(shù)目n為：開孔率為：氣體通過(guò)篩孔的氣速為：五、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算1. 塔板壓降1.1干板阻力hc計(jì)算 （式7-1）2由d0/=5/3=1.67，查圖表得c0=0.772故 m液柱1.2氣體通過(guò)液層的阻力h1計(jì)算h1=hl （式7-2） （式7-3） （式7-4） 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖知=0.64故h1=hl=0.64×0.06=0.0384m液柱1.3液體表明張力的阻力h計(jì)算液柱 （式7-5）氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度hp為hp=hc+h1+h （式7-6）hp=0.0

22、197+0.0384+0.0021=0.0602m液柱氣體通過(guò)每層塔板的壓降為Pp=hpLg=0.0602×788.8975×9.81=465.89Pa （式7-7）2.液面落差對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑的液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。3.液沫夾帶液沫夾帶量由下式計(jì)算，即 （式7-8）hf=2.5=2.5×0.06=0.15m故kg液/kg氣<0.1kg液/kg氣故在本設(shè)計(jì)中液面夾帶量eV在允許范圍內(nèi)4.漏液對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速u0，min可由下式計(jì)算，即實(shí)際孔速=8.12m/s穩(wěn)定系數(shù)為故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液5.液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，

23、降液管內(nèi)液層高Hd因服從下式，即Hd（HT+hw） （式7-10）苯甲苯屬一般物系，取=0.5，則（HT+hw）=0.5×（0.4+0.046）=0.223m而 Hd=hp+hl+hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，hd可由下式計(jì)算，即液柱Hd=0.0602+0.06+0.001=0.121m液柱Hd（HT+hw）故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。六、精餾段塔板負(fù)荷性能圖1、漏液線由得：在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表表4-1 漏液線計(jì)算結(jié)果 0.00060.0015 0.00300.045 0.396 0.4060.419 0.429表4-1 漏液線計(jì)算結(jié)果由上表數(shù)據(jù)即可作出

24、漏液線12、液沫夾帶線以為限，求關(guān)系如下：由整理得在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表表4-2 液沫夾帶線計(jì)算結(jié)果 0.00060.0015 0.00300.045 2.2172.016 1.976 1.905由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線23、液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層高度=0.006作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn):據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線34、液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 故據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4。5、液泛線令由聯(lián)立解得忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得：式中將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入整理，得篩板塔工藝設(shè)計(jì)

25、計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目數(shù)值與說(shuō)明備注塔徑D/m1.2板間距HT/m0.45塔板型式單溢流弓形降液管分塊式塔板溢流堰長(zhǎng)度lw/m0.78溢流堰高度hw/m0.46板上清液層高度hl/m0.06降液管底隙高度h0/m0.037篩孔數(shù)目N，個(gè)3487正三角行排列閥孔氣速Uo,m/s8.12開孔率,%8.8單板壓降465.89降液管內(nèi)液層高0.121氣相負(fù)荷上限(1.01霧沫夾帶控制氣相負(fù)荷下限(0.324漏液控制操作彈性4.94七、各接管尺寸的確定1進(jìn)料管平均溫度下 苯=781.1kg/m3 甲苯=796.3 kg/m3 進(jìn)料體積流量取適宜的輸送速度 ，故 （式9-1）經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管(GB8163-8

26、7)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：2. 釜?dú)堃撼隽瞎芨獨(dú)堃旱捏w積流量： （式9-2）取適宜的輸送速度，則 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管(GB8163-87)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：3. 回流液管回流液體積流量 （式9-3）利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度，那么經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管(GB8163-87)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：4. 塔頂上升蒸汽管 塔頂上升蒸汽的體積流量 取適宜速度 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管(GB8163-87)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：四、主要符號(hào)說(shuō)明英文字母名稱英文字母名稱Aa塔板開孔區(qū)面積. K穩(wěn)定系數(shù)Af降液管截面積lw堰長(zhǎng)mAT塔截面積Ls液體體積流量m3/sC負(fù)荷系數(shù)m/sN閥攏數(shù)

27、目氣相負(fù)荷因子m/sP操作壓力PaD塔徑mt閥孔中心距mET總板效率u空塔氣速m/sF氣相動(dòng)能因子kg1/2/(s.m1/2)Uc氣體通過(guò)閥孔的速度m/sg重力加速度9.81m/s2Vs氣體體積流量m3/shl進(jìn)口堰與降液管的水平距離mVsmin氣相最小負(fù)荷hc與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴Vsmax氣相最大負(fù)荷how堰上液層高度mWd弓形降液管寬度mho降液管底隙高度mWs破沫區(qū)寬度Hd降液管內(nèi)清液層高度m希臘字母名稱hw口堰高度m液體在降液管停留時(shí)間sHT塔板間距m粘度mPa.s表面張力N/m密度kg/m3五、總結(jié)和感想總結(jié)：精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 精餾過(guò)程在能量劑的驅(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組分混揮發(fā)度的不同，使易揮發(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)原料混合液中各組分的分離。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)一定處理量的精餾塔，實(shí)現(xiàn)苯-甲苯的分離。精餾塔是大型的設(shè)備裝件，分為板式塔和填料塔兩大類。板式塔又有篩板塔、泡罩塔、浮閥塔等。鑒于設(shè)計(jì)任務(wù)的處理量不大，苯-甲苯體系比較