吉林化工学院化工原理课程设计
dW?4LW/36004?5.68/3600??0.063m
?UW3.14?0.5(4)塔顶蒸汽管
V3s?1.25m/s
取管内流速u?15m/s 则进料管直径
d?4Vs4??u?1.253.14?15?0.33(5)加热蒸汽管
V,s?1.22m3/s
取管内流速u?13m/s 则进料管直径
d,?4V,s?u?4?1.223.14?13?0.35m
5.1.2冷凝器
塔顶温度tD=80.01℃ 冷凝水t1=20℃ t2=30℃ 则?t1?tD?t1?80.01?20?60.01℃ ?t2?tD?t2?80.01?30?50.01℃
?tt1??t2m??ln??t?10?54.86℃
1/?t2?ln(60.01/50.01)由tD=80.01℃ 查液体比汽化热共线图
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m
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图5-1:液体比汽化热共线图
得:?苯?390.5kJ/kg 又气体流量Vs?1.25m3/s
塔顶被冷凝量 q?Vs??1.25?2.82?3.525kg/s 冷凝的热量Q?q?苯?2.525?390.5?1376.5kJ/s 取传热系数K?600W/m2K
Q1376.5?103??41.82m2 则传热面积A?K?tm600?54.86冷凝水流量W?5.1.3 再沸器
Q1376.5??28.50kg/s
CP?t1?t2?4.83?10塔底温度tw=109.91℃ 用t0=135℃的蒸汽,釜液出口温度t1=112℃ 则?t1?to?tW?135?109.91?25.09℃ ?t2?to?t1?135?112?23℃
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?tm??t1??t225.09?23??24.03℃
ln??t1/?t2?ln(25.09/23)由tW=109.91 ℃ 查液体比汽化热共线图得:?苯?362J/kg 又气体流量Vs?1.22m3/s
塔顶被冷凝量 q?Vs??1.22?3.11?3.79kg/s 冷凝的热量Q?q?苯?3.79?362?1373.50kJ/s 取传热系数K?600W/m2K
Q1373.50?103??95.26m2 则传热面积A?K?tm600?24.03Q1373.50?103??27.42kg/s 加热蒸汽的质量流量W?CP?to?t1?2177.6?23
储槽、加料泵、高位槽、产品冷却器设计从略。
5.2 板式塔结构
板式塔内部装有塔板、降液管、各物流的进出口管及人孔(手孔)、基座、除沫器等附属装置。除一般塔板按设计板间距安装外,其他处根据需要决定其间距。
(1)塔顶空间
塔顶空间指塔内最上层塔板与塔顶的间距。为利于出塔气体夹带的液滴沉降,此段远高于板间距(甚至高出一倍以上),本塔塔顶空间取
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HD?1.2m
(2)塔底空间
塔底空间指塔内最下层塔底间距。其值由如下两个因素决定。
①塔底驻液空间依贮存液量停留3~5min或更长时间(易结焦物料可缩短停留时间)而定。②塔底液面至最下层塔板之间要有1~2m的间距,大塔可大于此值。本塔取
tL?60?VS5?0.0061?60?1.22?1.5??1.5?1.87 HB?SAT1.6286,,(3)人孔
一般每隔6~8层塔板设一人孔。设人孔处的板间距等于或大于600mm,人孔直径一般为450~500mm,其伸出塔体得筒体长为200~250mm,人孔中心距操作平台约800~1200mm。本塔设计每7块板设一个人孔,共两个,即 nP?3(个) (4)塔高
H??n?nF?nP?1?HT?nFHF?nPHP?HD?HB+H1?H2
?(22?1?3?1)?0.4?1?0.8?3?0.6?1.2?1.87?0.54?3
?16.01m
故全塔高为16.01m,另外由于使用的是虹吸式再沸器,可以在较低位置安置,所以裙座取了较小的3m。
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第六章 参考文献
[1] 姚玉英, 化工原理(下)[M]. 天津:天津科技出版社,1999 . [2] 谭天恩, 化工原理(下)[M]. 北京:化学工业出版社,1994 . [3] 陈敏恒, 化工原理(下)[M]. 北京:化学工业出版社,1989 . [4] 贾绍义,
化工原理课程设计[M]. 天津:天津大学出版社,2002.
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