年产15万吨乙苯的精馏装置工艺设计
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现将计算结果列表
表2.8 提馏段的工艺数据
项目塔径 塔径D/m 板间距HT/m 塔板形式 空塔气速u/(m/s) 堰长lW/m 堰高hW/m 板上液层高度hL/m 浮伐个数N/个 伐孔气速u0/(m/s) 伐孔动因数F0 孔心距t/m 排间距t/m 单板压降?PP/Pa 液体在降液管内停留时?/s 降液管内清夜层高度Hd/m 泛点率% 气相负荷上限(VS)max/(m3/s) 气相负荷下限(VS)max/(m3/s) 操作弹性 '精提段数及说明 2.8 0.5 单溢流弓形降管 0.9481 1.96 0.05 0.08 810 5.7127 10 0.08 0.07 0.6 19.1656 0.00153 56.66 13.09 2.7625 4.7385 备注 分块式塔板 等腰三角形叉排 指同一横排的空心距 指同相邻二横排的中心线距离 雾沫夹带控制 漏夜控制
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第2.5节 辅助设备
2.5.1 管道规格 （1）①原料管： FV?F?LFm?433.5681?92.14?52.2153m3h
765.0818d?FV4FV52.21533600????0.096m?96mm ?u0.785u0.785?2 圆整d?108?2?4?100m
②塔顶出料管 取?'?20m/s
d?VS5.8381??609.8mm '0.785u0.785?20圆整d?625?2?7.5?610mm ③塔釜蒸气管
查设计参考资料6得，在常压下u?10?40m/s，取u?20m/s则
d?VS5.8381??609.8mm '0.785u0.785?20圆整d?219?2?10?199mm ④塔顶回流管
由泵输送u?1?2m/s，取u?1.5m/s则
d?LS0.0149??112.5mm
0.785?u0.785?1.5圆整d?127?2?3.5?120mm ⑤塔釜出料管
由于u?0.5?1m/s，取u?0.8m/s则
d?LS0.0151??155.1mm
0.785?u0.785?0.8圆整d?159?2?4.5?150mm （2）储槽（原料罐） V???Vh ?—装料系数 取??0.82（??0.85） ? ??9h （??8h）
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Vh?F?52.2153m3h
V?9?52.2153?587.4221m3
0.8 设
h1?1.5，?D2?1.5D?587.4221m3 D4 解得： D=7.9297m, h=11.8946m 2.5.2 选泵（进料泵）
?P?u2根据伯努利程 H??Z????hf选取原料罐液面高度为1—1截面，
?g2g原料管入塔处为2—2截面。 （1） ?Z?h2?h1
h1?h???0.8?11.8946?9.5157m
h2?h裙座?（N提-1）HT?1.5?1HT精 2 ?2?15?0.5?1.5?1?0.5?1.5?11.375m 2h2?h1?11.375?9.5157?1.8593m
（2）
?P?N精hP?16?0.0794?1.2704m液柱 ?gVh52.2153/3600?2.0049m/s ?A0.785?962?10?6（3）??(4) ?hf的计算
Re?d??? （原料液20℃）
?甲?867kg/m3 ?乙?867kg/m3
?L?1?867kg/m3
0.95/867?0.05/867粘度：20℃ ?甲?0.675mPa?s ?乙?0.758mPa?s
??0.6786mPa?s ????ixi?0.675?0.9563?0.758??1?0.956396?10?3?867?2.0049Re??245906.0371 ?30.6786?10??0.2 （无缝钢管）
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?d?0.0021 查??0.03
选l??le?3l?3?55?125m
?hf??l??ledu21252.00492??0.03???8.0029 2g96?10?32?9.81?P?U22.00492 H??Z????hf?1.8593?1.2704??8.0029?11.3375m
?g2g2?9.81Q?FV?52.2153m3/h
故 选择 IS50—32—125型离心泵
离心泵的规格表
泵型号 流 量扬程 转速 气蚀余 泵效率 轴功率 IS100-80-125 100 20 2900 4.5 78 7.0 配带功率 11 功率 m3h rmin 量
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第3章 结论与讨论
第3.1节 结论
在本次设计中，我的题目是年产14万吨乙苯馏装置工艺设计，任务分离甲苯乙苯混合液。由于初次业设计经验不足，设计过程中遇到许多问题，如果设计中出现不妥之处，请老师加以指正。
在这次设计中我学到了许多东西，使我的思想与知识得到了很大提高，非常感谢师和同学对我的帮助。
第3.2节 讨论
关于节能型方案的选择
本流程中，加热原料液需水蒸气作为加热介质，而从塔顶出来的蒸汽需冷却水作为介质进行冷凝，若采用节能型方案，用塔顶蒸汽加热原料至一定的温度，塔顶蒸汽也被部分冷凝，这样即节省了加热介质水蒸气又节省了冷却水。 关于强制回流的讨论
本方案控制回流中采用强制回流，这样更便于控制回流比，但此时真正的回流为冷液回流而非泡点回流，因为在管道输送过程中有能量损失，我们只是将它近似为泡点回流但实际这种冷液回流相当于增大了回流比，可以增大产品的纯度。 关于负荷性能图的讨论
由附图可知，精馏段的操作弹性与提馏段的操作弹性分别为4.4561与4.7385，均在3～6之间，较为理想。对精馏段的负荷性能图，其操作点位于区域中间，不易发生雾沫夹带，其设计结果较好。设计结果十分理想。