苯—甲苯分离过程筛板式精馏塔设计_课程设计说明书(编辑修改稿)

苯—甲苯分离过程筛板式精馏塔设计_课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

力： mN / 3 提馏段平均表面张力： mN / 7 0 39。 3 液相平均粘度计算 液相平均粘度依下式计算： lgμ Lm=∑ xilgμ i 1）塔顶： 由手册和内插法计算得 tD=℃ ,μ A= s， μB= s 3 0 6 )9 7 (3 0 2 7 L D m 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 18 解得： μ LDm= mPa s 2）进料板： 由手册和内插法计算得 tF=℃， μ A= s， μB= s 2 7 5 )4 8 (2 6 7 8 L F m 解得： μ LFm= s 3）塔釜： 由手册和内插法计算得 tw=℃， μ A= s ， μB= s 2 3 3 )0 1 (2 2 0 1 L W m 解得： μ LWm= s 4)精馏段液相平均表面黏度为 μ Lm=（ +） /2= mPa s 提馏段液相平均表面黏度为 μ Lm=（ +） /2= mPa s 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 19 第三章 筛板式 精馏塔 塔体工艺尺寸计算 塔径的计算 精馏段、提馏段的气、液相体积流率 / 3, VmVmVnVV Mqq  / 3,   LmmLLnLV Mqq  提馏段的气、液相体积流率为 /sm61 00 00 3, 39。 39。 VmVmVnVVMqq  / 3, 39。 39。  LmmLLnLV Mqq  由 VVLC  /m a x  式中的 C 公式计算，其中 C20由化工原理课程设计教材的负荷系数图查取，图的横坐标为 0 4 3 1 0 7 9 0 46 3 0 6 0 0 3 6 0 00 0 1 6 3 2/12/1,  VLVVLVqq  2/12/1,39。 39。   VLVV LVqq 取板间距 HT=，板上液层高度 hL=，则 HThL== 精馏段查负荷系数史密斯关系图 得到： C20= 又 L  2020L20 。 CC 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 20 0 8 0 9 0 9 0 40 6 8 2 a x VVLc   m/s 提馏段查史密斯关联图得 C39。 20= 0 66 20202039。 39。 。 LCC  39。 m a x39。 VVLc   m/s 取安全系数为 ，则空塔气速为 sm /7 5 9 8 m a x   sm / m a x39。   mqD VV ,1   mqD VV 39。 ,2 39。   按标准塔径 圆整后 1D , 2D 均取为： D= 塔塔截面积为： AT=π /4 D2= 实际空塔气速为 : 提馏段： 提馏段图的横坐标为： ) ( )( 2/12/1,   VLssVL  取板间距 ,  LT hmH 板上液层高度 ，则  LL hH 查图得 20,C = , L mN/m 0 6 6 1 )20 (0 7 )20( ,20,  LCC  s/m0 2 2 850 71 a x u 取安全系数为 ，则空塔气速为： smAqu TVV / , 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 21 sm / m a x,   mVD s ,   按标准塔径圆整后为 ,  塔截面积为 22T, m9 5 0   实际空塔气速为 s/m6 4 5 9 5 0 6 1 3 ,  TsAVu 馏塔的有效高度的计算 精馏段有效高度： Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 91） = 提馏段有效高度： Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 151） = 在进料板上方开一人孔 ,其高度为 ，故精馏塔的有效高度为： Z=Z 精 +Z 提 +=++= 塔板主要工艺尺寸的计算 溢流装置计算 ：塞板塔 ：单流型 因塔径 D=，可选用单溢流弓形降液管、凹形受液盘。 Ⅰ 精馏段 1） .溢流堰长 wL 取 m7 2  DL w 2） .出口堰高 wh ，由 选用平直堰，堰上液层高度   3/2h L/ wow Eh  ， owLw hhh 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 22 近似取 1E ，于是：   owh 满足要求。 取板上清液层高度 hL=60mm= 故  owLw hhh 3） .弓形 降液管的宽度 和降液管的面积 fA 由 DLw ，查图 57得 , Tfd AADW ，即： mDW AA d tf 1 3 6 2 2 m0 6 8 6 5 0 7 2 7 2 2  依教材中式 59验算液体在降液管中停留时间 ,即 : s5s8 0 5 )3 6 0 00 0 1 6 3 ( 6 8 6 6 0 0/3 6 0 0  hTf LHA 可以满足要求。 4） .降液管的底隙高度 oh 取液体通过降液管底隙的流速 m/ou ， 则有： 降液管底隙高度设 计合理 ,选用凹形受液盘，深度 mmhw 5039。  Ⅱ提馏段 1） .溢流堰长 wL 取 39。 39。  DL w 2） .出口堰高 w39。 h ，由 dWm0 1 4 5 36000 0 1 6 3 ,   owLVo uqhmmhh W 3 4 0 1 4 5 4 8 5 owLw hhh 39。 39。 39。 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 23 选用平直堰，堰上液层高度   3/239。 h39。 39。 39。 L/L0 0 2 8 wow Eh  ， 近似取 1E ，于 是：   39。 owh 取板上清液层高度 h39。 L=60mm= 故 m0 4 1 8 1 8 1 39。 39。 39。  owLw hhh 3） .弓形 降液管的宽度 和降液管的面积 fA39。 由 39。 /39。 DLw ，查图 57 得 39。 /39。 ,39。 /39。  Tfd AADW ，即： mDW AA d tf 39。 39。 39。 39。 2  依教材中式 59验算液体在降液管中停留时间 ,即 : s5s4 4 4 )3 6 0 00 0 3 2 5 ( 6 8 6 6 0 039。 /39。 39。 3 6 0 039。  hTf LHA 可以满足要求。 4） .降液管的底隙高度 oh39。 取液体通过降液管底隙的流速 m/ou ， 则 有： 故降液管底隙高度设计合理 ,选用凹形受液盘，深度 mmhw 5039。  塔板布置 Ⅰ精馏段 （ 1） 塔板的分块 因 D 800mm,故塔板采用分块式。 查表得，塔板分成3快 （ 2） 边缘区密度确定 取破沫区宽度和边缘区宽度分别为： dW39。 m0 2 9 8 2 6 0 0 3 6 0 00 0 3 2 5 39。 3 6 0 039。 39。 ,   owLVo uqhmmhh W 0 0 1 2 0 2 9 8 4 1 8 39。 39。 0 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 24 mWmW CS , s39。  （ 3） 开孔区面积计算     mWWDx sd  mWDc  故 开孔区面积 : （ 4）筛孔计算及其排列 本例所处理的物系无腐蚀性，可选用δ =3mm 碳钢板，取筛孔直径mmo 5d  筛孔按正三角形排列，取孔中心距 t 为 mmmmd o 0 1  筛孔数目 个3 1 5 16 1 3 1 1 5 5 22  aAt 开孔率 %0 0 22  to 气体通过阀孔的气速为 smAVu S /1 7 8 1 3 0 6 3 0  Ⅱ提馏段 （ 1）塔板的分块 因 D 800mm,故塔板采用分块式。 查表得，塔板分成 3快 （ 2）边缘区密度确定 取破沫区宽度和边缘区宽度分别为： mWmW CS , s39。  212221222m6 1 3 4 9 3 3 8 i n4 9 1 8 03 3 8 9 3 8 s i n1 8 0r2  rxrxxAa武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 25 （ 3）开孔区面积计算     mWWDx sd 3 3 8 7 3 6 39。 39。 2 39。 39。  mWD c 39。 2 39。 r39。  故 开孔区面积 ： （ 4）筛孔计算及其排列 本例所处理的物系无腐蚀性，可选用δ =3mm 碳钢板，取筛孔直径 mmo 5d39。  筛孔按正三角形排列，取孔中心距 39。 t 为 mmmmd o 0 1 39。 3t39。  筛孔数目 个3 1 5 16 1 3 1 1 5 39。 1 5 39。 n212  aAt 开孔率 % 39。 39。 39。 22  t o 气体通过阀孔的气速为 smAVu S /9 0 2 1 3 0 6 1 3 39。 39。 39。 00  212221222m6 1 3 4 9 3 3 8 i n4 9 1 8 03 3 8 9 3 8 39。 39。 s i n39。 1 8 039。 r39。 39。 239。   rxrxxAa武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 26 第四章 筛板的流体力学验算 校核 精馏段的计算 ： （ 1）干板阻力 hc 的计算 由  ，查图得  故 muhLVc 0 3 1 9 9 0 4 9 0 7 1 7 8 5 5 2200  液柱 （ 2)气体通过液层的阻力 lh 由公式计算，因本设计分离本和甲苯，即液相为碳氢化合物，可取充气系数 。 7 15 0 68 6 50 6 30  fT sa AA V  21210 kg2 1 8 0 1 5 msuF va   mhh Ll 0 3 7   液柱 (3)液体表面张力所产生的阻力 0h 的计算。