化工原理课程设计乙醇水浮阀塔精馏工艺设计(7)

2019-04-14 13:49

4.6 物沫夹带

4.6.1 精馏段

vs1 泛点率=?v1?1.36Ls1zL?L1??v1kcFAbvs1?100% 泛点=?v1?1.36Ls1zL?L1??v10.78kcFAT?100%

板上流体流经长度:ZL?D?ZWd?1.8?2?0.221?1.358 m 板上流经面积: Ab?AT?2Af?2.54?2?0.183?2.174 m2 查物料系数K=1.0,泛点负荷性能系数图CF?0.105。

3.84?1.108?1.36?3.27?10?3?1.358827.31?1.18?66.22%

1.0?0.105?2.174泛点率:1.18827.31?1.18?69.76% 泛点率:0.78?1.0?0.105?2.1743.84?对于大塔,为了避免过量物沫夹带,应控制泛点率不超过80%,由以上可知,物沫夹带能够满足ev?0.11(g液/Kg气)的需求。 4.6.2 提馏段

取物料系数K=1.0,泛点负荷性能系数图CF?0.100

3.96?0.852?1.36?6.33?10?3?1.358931.49?0.852?60.49%

1.0?0.100?2.174泛点率:0.852931.49?0.852?60.48% 泛点率:0.78?1.0?0.100?2.543.96?由计算知,符合要求。

4.7塔板负荷性能图

4.7.1 物沫夹带线

vs 泛点率=?v?L??v?1.36LszL

kcFAb据此可作业负荷性能图中的物沫夹带线,按泛点泛80%计算。 4.7.1.1 精馏段

vs0.8=1.18?1.36Ls?1.358827.31?1,18

1.0?0.105?2.174整理得:0.183?0.0378vs?1.847Ls 即vs?4.84?48.96Ls

由上式知物沫夹带线为直线,则在操作范围内作取两个LS值,算出VS。 4.7.1.2提馏段:

vs0.8=0.852?1.36L\s?1.358931.49?0.852

1.0?0.100?2.174\\整理得:0.174=0.0303vs+1.847 即vs=5.74-60.96L\s

4.7.2 液泛线

?(HT?hW)?hp?hc?hd?hc?h1?h??hL?hd

由此确定液泛线,忽略式中h?

2??vuoLs22.843600Ls2/3? ?(HT?hW)?5.34??0.153?()?(1??o)?hw?E()?

?L2glwho1000lw??而 u0?

vs 2??d0/4v4.7.2.1 精馏段

1.18?vs2122/30.253?5.34??142.56L?1.5(0.0569?0.6008Ls1s1)2240.785?286?0.039?827.31?2?9.81整理得:vs1?52.18?44328Ls1?280.22Ls1 4.7.2.2 提馏段

222/30.852?vs2222/30.2497?5.34??36.95L?1.5(0.0494+0.6008Ls1s1)2240.785?236?0.039?931.49?2?9.81整理得:vs2?58.53?12316Ls1?300.4Ls1

222/34.8 液相负荷上限

液体的最大流量应保证降液管中停留时间不低于3-5s,液体降液管内停留时间

??AfHT?3?5 s。以??5s作为液体降液管内停留时间的下限,则: LsAfHT0.183?0.45??0.016 m3/s 55 ?Ls?max?4.9 液漏线

对于 F1 型重阀,依F0=5作为规定气 体最小负荷的标准,则vs?4.9.1 精馏段 (vs1)min?42doNuo

5??0.039?286??1.572 m3/s 41.182?4.9.2 提馏段 (vs2)min??4?0.0392?236?5?1.526 m3/s

0.852

4.10 液相负荷下限性

取堰上液层高度how?0.006作为液相负荷下限条件作出液相负荷下限线,该线为气相流量无关的竖直线。

2.84?3600(LS)min??0.006?1000?取E=1则E??0.006L????smin??1000?lw?2.84?1??由以上4.5-4.10可作出负荷性能图,图如下: 由塔板负荷性能图可看出:

3/2ls?0.001m3/s 36001)在任务规定的气液负荷下的操作p处在操作区内的适中位置。 2)塔板的气相负荷上限完全由物沫夹带线控制,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Vmax=4.84 (6.00)m3/s,气相负荷下限Vmin?1.572(1.55) m3/s。

所以:精馏段操作弹性为:4.84/1.572=3.0788:;提馏段操作弹性为:6.00/1.55=3.891.

7.57.06.56.05.55.04.5 H I J C E

Vs4.03.53.02.52.01.51.00.5-0.0020.0000.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.0160.0180.020Ls

图 4-3 精馏段负荷性能图(H表示液泛线,I表示液沫夹带线,J表示液漏线,

C表示负荷下限,E代表负荷上限,下同。)

B C D F H8765Vs4321-0.0020.0000.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.0160.0180.020Ls

图 4-4 提馏段负荷性能图

五、塔的附属设备选型及校核:

5.1 接管 5.1.1 进料管

进料管的要求很多,有直管进料管、弯管进料管、丁型进料管。本设计采用直管进料管,管径如下: D? 由

4vs/?uF? 取uF=1.6 m/s ,tF=85.18°C

1?L?A?B,当tF=85.18°C时: ??A?B85.18?8590?853 ?乙?729.78 Kg/m ??乙?730724?730


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