苯甲苯连续精馏装置课程设计(7)

故D?4VS'???4?1.987?1.84m。按标准,塔径圆整为2.0m,

??0.739将精馏段和提溜段相比较可以知道二者的塔径不一致，根据塔径的选择规定，对于相差不大的二塔径取二者中较大的，因此在设计塔的时候塔径取2.0m。 所以:

精馏段: 塔截面积为AT??42.049?0.65m/s 所以实际空塔气速为u?3.14提馏段：

4D2???2.02?3.14m2

塔截面积为AT??441.987?0.63m/s 所以实际空塔气速为u?3.14

D2???2.02?3.14m2

（二）. 溢流装置

选用单溢流、弓形降液管、凹形受液盘及平直堰，不设进口堰。各项计算如下： 1)溢流堰长lw：单溢流取lW?（0.6-0.8）D，取堰长lw为0.60D，即lW?06.020.?12.2)出口堰高hW：hW?hL?hOW 由lW/D?1.2/2?0.6

查《化工原理课程设计》---天津科学技术出版社，图4—9液流收缩系数计算可知：Ｅ为

Ｅ为1时，误差很小可忽略,由how?23?m

2.84E1000?Lh??l?w???得： ?2323精馏段：hOW?2.84?Lh?2.84?3600*0.0017?E????1????0.0084m 1000?lW?10001.2??故hw?0.06?0.0084?0.052m；

提馏段：hOW?2.84?Lh?2.84?3600*0.00352?E????1????0.014m 1000?lW?10001.2??2323故hw?0.06?0.014?0.046m；

3)降液管的宽度Wd与降液管的面积Af：

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由lw/D?0.6查《化工原理课程设计》---天津科学技术出版社：图4—11弓形降液管的宽度与面积，得：Wd/D?0.0982，Af/AT?0.0553

Wd?0.0982D?0.0982?2?0.1964m，Af?0.0553?利用式???4D2?0.0553??4?22?0.174m2，

Af?HTLsLs?计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积，即

??精馏段：提馏段：??

AfHT0.174?0.40?13.03 s（＞5s，符合要求）

0.005340.174?0.40?6.63s（＞5s，符合要求）

0.0105AfHTLs?4)降液管底隙高度ho： 精馏段：

（0.04~0.046）m,取h0?0.042m hw(精)?0.052m，所以h0的取值范围为

提馏段：

（0.034~0.04）m，取h0?0.035m。 ，所以h0的取值范围为hw（提）?0.046m（三）. 塔板布置

1)取边缘区宽度WC?0.035m,安定区宽度Ws?0.065m

??R2?1x?222)由式：Aa?2?xR?x?sin?计算开孔区面积，其中：

180R??R?D2D2?WC??0.035?0.865m，x???Wd?Ws????0.196?0.065??0.739m； 所2222以

Aa?2?0.7390.865?0.739??0.865sin180?

?22?2?10.739??2.196m2 ?0.865?（四）. 筛孔数n与开孔率?

精馏段：取筛空的孔径d0为5mm，正三角形排列，一般碳钢的板厚?为3.5mm,取

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t/d0?3.5，故孔中心距t?3.5?5?17.5mm。 筛

孔

数

1158?1031158?103n??Aa??2.196?830422t17.5孔。其开孔率

??A0A00.907，则每层板上的开孔面积?100%??100%?7.4%（在5％—15％范围内）2Aa3.5为

A0?0.074?2.196?0.163m2，气体通过筛孔的气速为：

?o?VS2.049??12.89m/s A00.163提馏段：取筛空的孔径d0为5mm，正三角形排列，一般碳钢的板厚?为3.5mm,取

t/d0?3.5，故孔中心距t?3.5?5?17.5mm。 筛

孔

数

1158?1031158?103n??Aa??2.196?8304t217.52孔。其开孔率

??A00.907，则每层板上的开孔面积?100%??100%?7.4%（在5％—15％范围内）

Aa3.52A0为A0?0.074?2.196?0.163m2， 气体通过筛孔的气速为：

?o?

VS?1.987??12.19m/s A00.163（五）.塔的精馏段有效高度Z 1．塔顶空间HD

塔顶空间高度的作用是安装塔板和人孔的需要，也使气体中的液滴自由沉降，减少塔顶出口气体中液滴夹带，必要时还可节省破沫装置。塔径大时可适当增大。本设计取0.8m。

2.塔板间距HT

其大小与液气和雾沫夹带有密切关系。板间距越大，可允许气液速度较高，塔径可小些；反之，所需的塔径就要增大。一般来说，取较大的板间距对提高操作弹性有利，但塔高的增加，会增加金属消耗量，增加塔基，支座的负荷，从而增加全塔的造价。板间距与塔径的关系，应通过流体力学验算，权衡经济效益，反复调整，作出最佳选择。 根据《化工原理设计》表4-1 板间距与塔径的关系，塔径为1600～2400mm时，板间距为350～600mm，此设计选用板间距为400mm。

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3.人孔数目(S)及开有人孔的板间距HT’

人孔数目是根据塔板安装方便和物料的清洗程度而定。对于处理不需要经常清洗的物料，可隔8～10块塔板设置一个人孔；对于易结垢、结焦的物系需经常清洗，则每隔4～6块塔板开一个人孔。人孔直径通常为450mm。凡有人孔的上下两塔板间距HT’应等于或大于600mm。由前面计算得到，实际塔板数为24，共设3个人孔,HT’取0.80m.

4.进料板空间高度HF

进料段空间高度HF取决于进料口的结构形式和物料状态，一般HF要比HT大一些。为了防止进料直冲塔板，常在进料口处考虑安装防冲设施，如防冲板，入口堰，缓冲管，应保证这些设施的安装。取1.0m。

5.塔底空间HB

塔底空间高度HB具有中间储槽的作用，塔釜料液最好能有在塔底有10～15min的储量，以保证塔底料液不致排完。此处取1.3m左右。

6.塔体总高度H

'H?HD?(Np?2?S)?HT?S?HT?HF?HB?0.8?(24?2?3)?0.4?3?0.8?1.0?1.3?13.1m

七、筛板流体力学验算

（一）. 气体通过筛板压降相当的液柱高度hP

hp?hc?hl?h?

1)干板压降相当的液柱高度hc：依d0/??5/3.5?1.42，查《干筛孔的流量系数》图

???????12.89??2.91?得，C0?0.845由式hc(精）?0.051?0??V??0.051???????0.0427mC?0.845809.31?????0??L? ??0???V??12.19??3.25?h（提）?0.051?0.051???????????0.0435m c?0.845??792.95??C0???L?22222)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl： 精馏段：

?a?

VS2.049??0.691m/s，Fa?ua?V?0.691?2.91?1.178

AT?Af3.14?0.17423

由?o与Fa关联图查得板上液层充气系数?o＝0.625，所以

hl??ohL?0.625?0.06?0.0375m

提馏段：

VS?1.987?a???0.670m/s，Fa?ua?V?0.670?3.25?1.208

AT?Af3.14?0.174由?o与Fa关联图查得板上液层充气系数?o＝0.605，所以

hl??ohL?0.605?0.06?0.0362m

3)克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?：

4?4?20.835?10?3精馏段 h????0.00210m，

?Lgd0809.31?9.81?0.005故hp?hc?hl?h??0.0427?0.0375?0.00210?0.0823m

则单板压强：?PP?hp?Lg?0.0823?809.31?9.81?653.2Pa?0.7kPa

4?4?19.51?10?3提馏段 h????0.0020m， …… 此处隐藏：1539字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……