丙酮和水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)

I利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異，通過液相和氣相的回流，使氣、液在精餾段,氣相在上升的過程中，氣相輕組分不斷得到精制，在氣相中不斷通過對(duì)精餾塔的運(yùn)算，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算——物料衡算、熱量衡算、工藝參數(shù)的－－的精餾問題進(jìn)行分析，選取，計(jì)算，核算，繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過程。通過逐板計(jì)算得出理論板數(shù)11塊，回流比為1.3032,算出塔效率為0.446，II 1 1 1四、工藝流程圖 1 3 7 7 8 九、設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 十、符號(hào)說明 十一、附圖 十二、參考文獻(xiàn) 1第一部分設(shè)計(jì)概述二、工藝條件:、、、、四、工藝流程圖23第二部分塔的工藝計(jì)算一、查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù)度yx004115（2）進(jìn)料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)ABFDF6DW最小回流比e7二、全塔物料衡算與操作方程F=D+WFDWD=52.18Kmol/hW=521.9Kmol/hL+qFWL+FL+FW提餾段：因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料，所以q=1,代入數(shù)據(jù)L+FW 總理論板層數(shù)T塊，進(jìn)料板位置N=7F三、全塔效率的估算dD118設(shè)丙酮為A物質(zhì)，水為B物質(zhì)AAyBBAB(D)AAfFAAFBBAB(F)=AAwWWAABADFWDF02）：水所以0C四、實(shí)際塔板數(shù)NT94TTNP五、精餾塔主題尺寸的計(jì)算1精餾段與提餾段的汽液體積流量精餾段的汽液體積流量摩爾分?jǐn)?shù)溫度/℃塔頂(第一塊板)yx進(jìn)料板在平均溫度下查得p231LmCCMVΔFDa氣相平均摩爾質(zhì)量M=3mn p表7精餾段的汽液相負(fù)荷體積流量/m3/h提餾段的汽液體積流量摩爾分?jǐn)?shù)溫度/℃進(jìn)料板表9提餾段的汽液相負(fù)荷2塔徑的計(jì)算在塔頂?shù)臏囟认虏楸砻鎻埩Ρ?212—"全塔液相平均表面張力3在塔頂?shù)臏囟认虏檎扯缺?22m2m2全塔液相平均粘度33/smaxVTLTLx()0.2maxV4DD'='π2T精提ww⑵溢流堰高度hw2323w（）wAW ADTdf2hwa2-x2AaLL22⑷篩孔計(jì)算及其排列02U0V03塔高的計(jì)算PTH--進(jìn)料板出板間距Fw取人孔兩板之間的間距HTF4塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定wd2fLA fAT降液管的體積與液相流量之比τ,即液體在降液管中停留時(shí)間一般應(yīng)大于5s液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時(shí)間τ=fT=LLτ=fT=LswL--液相的體積流量SL--堰長(zhǎng)wWD(L)2.5ww0++LLDw06開孔區(qū)面積計(jì)算ddcAa「2-2π027篩板的篩孔和開孔率22提留段;Va六、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算⑴干板阻力h計(jì)算c干板阻力hc2干板阻力hcLL1F0Tfa12/L0:pppLaa2液面落差UU-6-6σVaTffL-6故設(shè)計(jì)中液沫夾帶量e允許范圍內(nèi)V00UU為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度H應(yīng)服從式子ddpld2dpld5UU七、塔板負(fù)荷性能圖1精餾段塔板負(fù)荷性能圖312VVsLVs-6vσLTTfsTfs]]|sv-3vsLVs可作出液沫夾帶線2h=—w3/s據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限3.S據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上線4。H為使液體能由上層塔板順利地流入下層塔板降液管內(nèi)，須維持的液層高度dHh1L，(σ2(lh)2(lh)22LL23LVs精餾A）在負(fù)荷性能圖A上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即可作出操作線。由圖可以看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下線為漏液控制。由圖查得3VV1.41.2 0.80.60.40.20精餾段塔板負(fù)荷性能圖漏夜線精餾段塔板負(fù)荷性能圖液沫夾帶線液泛線0.0010.0040.0080.01LsM3/S圖中紅色線為液相負(fù)荷上線，藍(lán)色線為液相負(fù)荷下線，黑色線為操作線2提餾段塔板負(fù)荷性能圖0,min在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)LVs值，已上式計(jì)算sLLvvVV-6vσLTVVSaA-ATfL--6-3|2|Ls/(m3/s)0.0030.003w3/s據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下線3。AHfTLAHfT=5/sS22w2提留段塔板負(fù)荷性能圖1.210.8漏夜線0.6漏夜線V液沫夾帶線液泛線V0.40.200.0030.00350.0040.0045，八、精餾塔的主要附屬設(shè)備1.塔頂全凝器設(shè)計(jì)計(jì)算冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵VDILD)ILD)IVDILDDr,2水6KJ/hQ2.h.oC)A=QA=mm（Tt2)m（Tt2)1換熱面積/m21換熱面積/m2公稱壓力/KPa6002.料液泵設(shè)計(jì)計(jì)算F4F'4F'3FF223.管徑的計(jì)算4F4Ffff4D4Dw3ww九、設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表塔的有效高度塔板液流形式底與受液盤距離板上清液層高度開孔率%液體在降液管中停留時(shí)間負(fù)荷下限液相最大負(fù)荷液相最小負(fù)荷操作彈性塔頂全凝器tmVSLSNZDulwhwWdhohLdotnA0uohPτHdeVLL公稱直徑℃塊mmmm/smmm