化工原理课程设计说明书
(1)精馏段
Vs?0.912?1.36?0.26Ls700.28?0.912
1?1.103?0.15240.8=
整理可得雾沫夹带上限方程为:
Vs?9.6?300.6Ls (2)提馏段
V's?0.885?1.36?0.26L's883.39?0.885 1?1.103?0.15240.8=
整理可得雾沫夹带上限方程为:
V's?12.34?386.5L's
2.6.2 液泛线
??Ht?hW??hp?hL?hd?hC?h1?h??hL?hd
由此确定液泛线,忽略式中h?。
??Ls??Vuo22.84?3600?LS????Ht?hW??5.34?0.153?E???(1??)?hW???
2?lg1000?lW??lWhO?????而uO?22/3VS?2dON4
(1) 精馏段
1.09VS1222/3?2720L?1.5(0.0663?1.2867L 0.258?5.34?S1S1)2240.785?24?0.039?881.24?9.8?2整理后可得:Vs =0.302-3312.8Ls1-2.35Ls1 (2) 提馏段
0.905VS1222/30.254?5.34??1208.98L?1.5(0.0583?1.2867LS2S2)2240.785?22?0.039?940.88?9.8?2222/3
整理后可得:Vs2 =0.155-3382.4Ls22-2.35Ls22/3
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在操作范围内,任意取若干个LS值,算出相应的VS值:
2.6.3 液体负荷上限线
液体的最大流量应保证降液管中停留时间不低于3~5s。液体在降液管内停留时间
??AfHT5?3~5s
以??5s作为液体在降液管内停留时间的下限,则
LSmax?AfHT5?0.0243?0.45?0.0022m3/s
52.6.4 漏液线
对于F1型重阀,依动能因数F0?5作为规定气体的最小负荷的标准,则VS?
(1)精馏段 : Vs1min?
(2)提馏段 : Vs2min?
?4d02NuO
?4d02N
5?v?0.785?0.0015?5?0.187m3/s 0.912?4d02N
5?v?0.785?0.0015?5?0.178m3/s 0.8852.6.5 液相负荷下限线
取堰上液层高度how?0.006m作为液相负荷下限条件作出液相负荷下限线,该线于气相流量无关的竖直线。代入how的计算式:
3600LSmin2/32.84?1.02?[]?0.0061000lw 取E=1.0,则
3600LSmin2/3LSmin?2.84?1.02?[]?0.006 1000lw2/3LSmin?0.006?1000?????2.84?1.0??0.375?0.003m3/s 360024
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2.6.6 操作性能负荷图
由以上1~5作出塔板负荷性能图。
由塔板负荷性能图可看出:
(1)在任务规定的气液负荷下的操作点P(设计点)处在适宜操作区内的位置; (2)塔板的气液负荷上限完全由物沫夹带控制,操作下限由漏液控制;
(3)按固定的液气比,由图可查出塔板的气相负荷上限
(VS)max?1.65m3/s,(VS)min?0.57m3/s
所以,塔的操作弹性为1.65/0.57?2.89
2.7 精馏塔各接管尺寸的计算
2.7.1 进料管
进料管的结构种类很多,有直管进料管,弯管进料管,T型进料管。本设计采用直管进料管,管径计算如下:
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D?4Vs 取uF?1.6m/s,?LP?918.19kg/m3 ?uF2?107VS??0.00084m3/s3600?300?24?918.19
D?4?0.00084?0.026m?26mm3.14?1.6
查标准系列选取?32?3.5
2.7.2 回流液管
回流液体积流量:VSL?LML?L?49.8?26.12?0.000516 Kg/m3
700.28?3600利用液体的重力进行回流,取适宜的回流速度uL=0.5m/s 那么d计?4VSL??u4?0.000516?0.115m
3.14?0.5经圆整选取热轧无缝钢管,规格:φ50×3mm 实际管内流速:uL?4?0.000516?1.03m/s
0.001942.7.3 塔顶上升蒸汽管
塔顶上升蒸汽的体积流量:VSV?WMV?V?107.4?34.09?1.12m3/s
0.912?3600取适宜速度uV=20m/s,那么d计?4VSV4?1.12??0.267m ?uV3.14?20经圆整选取拉制黄铜管,规格:φ260×5mm
4?1.12?22.8 m/s 实际管内流速:uSV?3.14?0.0625
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总结
课程设计短暂的二周里,我花费了大量的精力来做好这个课题,几乎可以说是苦大于甜,熬了几天才将这个设计完成,在此过程中我们遇到了很多困难,首先对知识的掌握不全面,我们花了相当长的一段时间才将书上的知识消化,同时计算非常繁琐,我们必须小心翼翼才不会出错,但总之我们收获还是非常多,懂了好多东西,同时更增加了我们的团队合作能力,我们组的六个同学经常在一起讨论,有什么不懂得地方大家也相互请教。有时我们会因为一个问题争论不休,有时我们会因为一个公式而烦恼不断。我们慢慢的从不是太熟,到很熟,当然也开始和其他组的同学进行交流,和老师进行交流。在这些交流的过程中我们解决了一个又一个的问题。
通过这次课程设计,我们把在化工原理课堂上的东西运用到的实际操作中,我们发现积极记得一些公式,仅仅会做试卷,都是纸上谈兵。通过这两周的学习与锻炼,我们对这门课程有了更好的诠释,同时在此也非常感谢我们的指导老师,他不仅每天当面指导,也天天及时帮我们解决我们不能解决的问题,同时还向我们传授了很多理念。
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