苯—甲苯精馏塔设计_化工原理毕业论文书(3)

2018-12-21 13:32

VS'0.37气体通过筛孔的气速为????11.56m/s

A00.032'o所以气体通过筛孔的气速选11.56ms 五、 筛板的流体力学验算 精馏段: 1. 塔板压降 1)干板阻力计算 由,查图得,

???????11.25??2.95?干板阻力hc?0.051?0??V??0.051???????0.039m

C?0.772801.89?????0??L?222)气体通过液层的阻力计算

?a?VS0.36??0.77m/s,

AT?Af??0.42?0.0363Fa?ua?V?0.77?2.95?1.323kg0.5?s?1?m?0.5

由与关联图查得板上液层充气系数=0.61,依式hl??ohL?0.61?0.06?0.037m

3)液体表面张力计算

4?4?20.13?10?3依式h????0.002m

?Lgd0801.89?9.81?0.005故hp?hc?hl?h??0.039?0.037?0.002?0.078m

则单板压强:?PP?hp?Lg?0.078?801.89?9.81?613.59Pa?0.9kPa 2. 液面落差

对于筛板塔,液面落差很小,且本例的塔径和液流量均不大,故可忽略液面落差的影响。

3. 雾沫夹带

5.7?10??aev???H?h?f?T?6????3.25.7?10?6?0.77????20.13?10?3?0.40?2.5?0.06?3.2?0.018kg液体/kg气体?0.1kg液体/kg气体在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。

4. 漏液 由式?ow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V

?0.0056?0.13?0.06?0.002?801.89 2.95得?ow?4.4?0.772?筛板的稳定性系数K?漏液。 5. 液泛

?011.56??1.93?1.5,故在设计负荷下不会产生过量?OW5.98为防止降液管液泛的发生,应使降液管中清液层高度

'2依式, 而hd?0.153?(?0)?0.153?0.082?0.001m,

H=0.078+0.037+0.001=0.116m

取,则??HT?hw??0.5?(0.4?0.049)?0.225m 故在设计负荷下不会发生液泛。

根据以上塔板的各项液体力学验算,可认为精馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。 提馏段: 1. 塔板压降 1)干板阻力计算 由,查图得,

???????11.56??3.12?干板阻力hc?0.051?0??V??0.051???????0.046m

?0.772??781.93??C0???L?222)气体通过液层的阻力计算

?a?VS0.37??0.79m/s, 2AT?Af??0.4?0.0363Fa?ua?V?0.79?3.12?1.395kg0.5?s?1?m?0.5

由与关联图查得板上液层充气系数=0.6,依式hl??ohL?0.6?0.06?0.036m

3)液体表面张力计算

4?4?18.49?10?3依式h????0.0019m?0.002m

?Lgd0781.93?9.81?0.005

故hp?hc?hl?h??0.046?0.036?0.002?0.084m

则单板压强:?PP?hp?Lg?0.084?781.93?9.81?644.34Pa?0.9kPa 2. 液面落差

对于筛板塔,液面落差很小,且本例的塔径和液流量均不大,故可忽略液面落差的影响。

3. 雾沫夹带

5.7?10??aev???H?h?f?T?6????3.25.7?10?6?0.79????18.49?10?3?0.40?2.5?0.06?3.2?0.021液体/kg气体?0.1kg液体/kg气体在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。 4. 漏液 由式?ow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V

?0.0056?0.13?0.06?0.002?781.93 3.12得?ow?4.4?0.772?筛板的稳定性系数K?漏液。 5. 液泛

?011.56??2.01?1.5,故在设计负荷下不会产生过量?OW5.74为防止降液管液泛的发生,应使降液管中清液层高度

'2依式, 而hd?0.153?(?0)?0.153?0.082?0.001m,

H=0.078+0.037+0.001=0.116m

取,则??HT?hw??0.5?(0.4?0.049)?0.225m 故在设计负荷下不会发生液泛。

根据以上塔板的各项液体力学验算,可认为精馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。

六、 塔板负荷性能图 精馏段: 1. 漏液线

由?ow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V,

???L?V ??得

Vs,min2/3???Lh??2.84?4.4C0A0?0.0056?0.13?hw?E????h??1000??lw?????整理得Vs,min?1.800.00997?0.108LS2/3 在操作范围内,任取几个Ls值,依上式计算出Vs值,计算结果列于下表。

Ls (ms) Vs (m3s) 30.0006 0.187 0.0015 0.193 0.0030 0.200 0.004 0.204 由上表数据即可作出漏液线。

2. 雾沫夹带线

以 ev=0.1kg液kg气为限,求 Vs-Ls关系如下: 由,ua?VSVS??2.144VS

AT?Af??0.42?0.03632/32.84?3600Ls?, how??1???1000?0.66??0.831Ls2/3

hf?2.5?hw?how??0.123?2.078Ls2/3

联立以上几式,整理得

在操作范围内,任取几个Ls值,依上式计算出Vs值,计算结果列于下表。 Ls (m3s) Vs (m3s) 0.0006 0.743 0.0015 0.706 0.003 0.659 0.004 0.632 由上表数据即可作出液沫夹带线2 3. 液相负荷下限线

对于平直堰,取堰上液层高度hOW=0.006m作为最小液体负荷标准。

2.84?3600Ls,min?E?得 hw??1000?lw?2/3,Ls,min?0.457?10?3m3s

据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线3。

4. 液相负荷上限线

以θ=4s作为液体在降液管中停留时间的下限

??AfHTLS?4

LS,max?0.4?0.0363?0.00363m3s4据此可作出与气体流量元关的垂直液相负荷上限线4。 5. 液泛线 令 由 联立得

忽略hσ,将hOW与Ls,hd与Ls,hc与Vs的关系式代人上式, 将有关的数据代入整理,得VS2?0.48?2659Ls2?5.12Ls2/3

在操作范围内,任取几个Ls值,依上式计算出Vs值,计算结果列于下表。

Ls (ms) Vs (m3s) 30.0006 0.664 0.0015 0.635 0.003 0.588 0.004 0.551 由上表数据即可作出液泛线5。 根据以上各线方程,可作出筛板塔的负荷性能图,如图所示。


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