2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  化工原理課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>  題 目:160噸/天芳烴分離精餾塔設(shè)計(jì)</p><p><b>  學(xué)生姓名: </b></p><p>  學(xué) 號: </p><p>  專業(yè)班級:化學(xué)工程與工藝 </p><p>  指導(dǎo)教師: &

2、lt;/p><p>  2013年8月19日~2013年9月6日</p><p>  化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>  專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級: 學(xué)生: </p><p><b>  一 、題 目</b></p><p>  設(shè)計(jì)一連續(xù)操作精餾裝置,用以分離 芳烴 混合物。&

3、lt;/p><p><b>  二、原 始 數(shù) 據(jù)</b></p><p><b>  1、原 料</b></p><p>  處理量 160 噸/天</p><p>  組成(質(zhì)量分率) 苯,0.08;甲苯,0.35;乙苯0.48;鄰二甲苯0.09; </p>

4、<p>  進(jìn)料狀態(tài)(氣化分率) 0 </p><p><b>  2、 產(chǎn)品要求</b></p><p>  塔頂產(chǎn)品 甲苯收率≥98.5% </p><p>  塔底產(chǎn)品 乙苯收率≥98%

5、 </p><p><b>  三、 設(shè)計(jì)要求 </b></p><p>  1. 用Mathcad 、Excel或手算完成塔的簡捷計(jì)算及塔板設(shè)計(jì)、換熱器等的選用</p><p>  2. 若在設(shè)計(jì)前已完成Aspen plus或ProⅡ軟件的學(xué)習(xí),采用軟件完成塔的嚴(yán)格設(shè)計(jì)</p>

6、;<p>  3. 用Autocad繪制流程簡圖、浮閥排列圖、塔體總圖及塔盤裝配圖</p><p>  4. 說明書(電子版)</p><p>  5. 提交電子版文檔及紙板:設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算源程序、圖紙</p><p>  發(fā)出日期 2013 年8月19 日 交入日期 2013 年 9 月 6 日</p>

7、<p><b>  指導(dǎo)教師 </b></p><p>  摘要:芳烴混合物苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯采用精餾原理,利用一連續(xù)操作精餾</p><p>  塔,將其分離,并達(dá)到塔頂產(chǎn)品甲苯收率98.5%,塔底產(chǎn)品乙苯收率98%的產(chǎn)品分</p><p><b>  離要求。</b></p><

8、p>  化工原理課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)方案的確定、精餾塔的化工工藝計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、附屬設(shè)備的選型與校核、工藝流程圖的繪制、主體設(shè)備的圖的繪制及設(shè)計(jì)說明書的編寫等。而且要求對所設(shè)計(jì)的過程方案進(jìn)行模擬、優(yōu)化。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用到Aspen Plus、MathCAD、AutoCAD、EDR 等軟件,綜合運(yùn)用所學(xué)的化工方面的知識,提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。</p><p>  關(guān)鍵詞:芳烴分離、工藝計(jì)算、設(shè)備計(jì)算</p

9、><p><b>  目錄</b></p><p>  第一章 前言 .......................................................................................................... 7</p><p>  第二章 流程簡圖 ............

10、...................................................................................... 7</p><p>  第三章 物料衡算 ...................................................................................................

11、8</p><p>  3.1 全塔物料衡算 .............................................................................................…8</p><p>  3.2 塔的適宜工作條件 ......................................................

12、.............................…11</p><p>  3.2.1 操作壓力的確定 .....................................................................................11</p><p>  3.2.2 操作溫度的確定 ...........................

13、......................................................... 12</p><p>  3.3 驗(yàn)證清晰分割 .............................................................................................. 12</p><p>  3.4 最小

14、回流比的計(jì)算 ................................................................................... 15</p><p>  3.5 最小理論板數(shù)的計(jì)算 ............................................................................... 16</p&g

15、t;<p>  3.6 實(shí)際回流比、塔板數(shù)、進(jìn)料位置的計(jì)算 ............................................. 15</p><p>  第四章 熱量衡算 ................................................................................................ 19<

16、/p><p>  4.1 冷凝器、冷卻器熱負(fù)荷 .......................................................................... 19</p><p>  4.2 塔頂產(chǎn)品帶出的熱量 ........................................................................

17、....... 20</p><p>  4.3 進(jìn)料帶入的熱量 ....................................................................................... 20</p><p>  4.4 塔底產(chǎn)品帶出的熱量 ................................................

18、............................... 20</p><p>  4.5 塔底再沸器的熱負(fù)荷 ............................................................................... 21</p><p>  4.6 散失于周圍的熱量 ...............................

19、.................................................... 21</p><p>  4.7 確定冷卻水及加熱蒸汽的用量 .............................................................. 21</p><p>  第五章 板式精餾塔塔板設(shè)計(jì) ......................

20、..................................................... 22</p><p>  5.1 塔徑的計(jì)算 ............................................................................................... 22</p><p>  5.1.1 計(jì)算精餾

21、段塔徑 ................................................................................ 22</p><p>  5.1.2 計(jì)算提餾段塔徑 ................................................................................ 27</p>&

22、lt;p>  5.2 塔板設(shè)計(jì) ................................................................................................... 31</p><p>  5.2.1 溢流裝置的設(shè)計(jì) ..............................................................

23、................... 31</p><p>  5.2.2 溢流堰的尺寸設(shè)計(jì) ............................................................................. 32</p><p>  5.2.3 受液盤的設(shè)計(jì) ............................................

24、......................................... 32</p><p>  5.2.4 降液管的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 33</p><p>  5.2.5 進(jìn)口堰的設(shè)計(jì) ................

25、..................................................................... 33</p><p>  5.3 塔板布置 ................................................................................................... 34</p>&l

26、t;p>  5.3.1 浮閥的閥型 ........................................................................................ 34</p><p>  5.3.2 浮閥的排列 .........................................................................

27、............... 34</p><p>  5.3.3 開孔率 ................................................................................................ 34</p><p>  5.3.4 塔板布置 ....................................

28、........................................................ 35</p><p>  5.3.5 標(biāo)準(zhǔn)化塔板布置 ................................................................................ 36</p><p>  5.4 塔板的水力學(xué)校核 .....

29、.............................................................................. 37</p><p>  5.4.1 塔板壓降 ............................................................................................. 37</p>

30、;<p>  5.4.2 霧沫夾帶量 ......................................................................................... 38</p><p>  5.4.3 降液管內(nèi)液面高度 ................................................................

31、............ 40</p><p>  5.4.4 漏液 ...................................................................................................... 42</p><p>  5.4.5 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間及流速 .......................

32、........................ 42</p><p>  5.4.6 塔板水力學(xué)校核及塔板的負(fù)荷性能圖 ........................................... 43</p><p>  第六章 塔體的初步計(jì)算 ..................................................................

33、................. 44</p><p>  6.1 塔體設(shè)計(jì) ................................................................................................... 44</p><p>  6.1.1 筒體 ..................................

34、.................................................................... 44</p><p>  6.1.2 封頭 ...................................................................................................... 45</p>

35、<p>  6.1.3 人孔和手孔的設(shè)計(jì) ............................................................................. 45</p><p>  6.1.4 塔高 ..................................................................................

36、.................... 45</p><p>  6.1.5 裙座 ...................................................................................................... 46</p><p>  6.2 接管的設(shè)計(jì) ...........................

37、.................................................................... 46</p><p>  6.2.1 塔頂蒸汽出口管徑 ............................................................................. 46</p><p>  6.2.2 回流

38、管管徑 ......................................................................................... 46</p><p>  6.2.3 進(jìn)料管管徑 .........................................................................................

39、 47</p><p>  6.2.4 塔底出料管管徑 ................................................................................. 47</p><p>  6.2.5 塔頂至再沸器的接管管徑 .......................................................

40、......... 48</p><p>  6.2.6 重沸器返塔聯(lián)接管管徑 .................................................................... 49</p><p>  第七章 塔的輔助設(shè)備選用 .............................................................

41、.................. 50</p><p>  7.1 塔頂冷凝器選用 ....................................................................................... 50</p><p>  7.2 冷卻器選用 .........................................

42、...................................................... 59</p><p>  7.3 再沸器選用 ............................................................................................... 59</p><p>  7.4 泵的選用

43、................................................................................................... 59</p><p>  第八章 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表..................................................................................59

44、</p><p>  參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 62</p><p><b>  第一章 前言</b></p><p>  化工原理課程設(shè)計(jì)

45、是化工原理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門課程和有關(guān)必修課程的基本知識,聯(lián)系石油化工生產(chǎn)實(shí)際,完成以某一具體的單元操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐?;ぴ碚n程設(shè)計(jì)的目的和要求是:提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)的能力;提高分析問題和獨(dú)立工作的能力;培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng);提高工程繪圖的能力。</p><p>  第二章 流程簡圖</p><p>  圖2—

46、1 精餾塔流程簡圖</p><p>  第三章 精餾塔工藝計(jì)算</p><p>  3.1 全塔物料衡算</p><p>  表3-1 進(jìn)料數(shù)據(jù)表</p><p>  由設(shè)計(jì)任務(wù)知,甲苯為輕關(guān)鍵組分,乙苯為重關(guān)鍵組分</p><p>  清晰分割下作物料衡算:</p><p>  將進(jìn)料質(zhì)量

47、分率改為摩爾分率</p><p>  進(jìn)料平均相對分子質(zhì)量</p><p>  已知進(jìn)料質(zhì)量流率為160ton/day</p><p><b>  采用清晰分割</b></p><p><b>  已知</b></p><p>  同樣的方法可以求得塔頂和塔底的質(zhì)量流率,以及

48、各組分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。列出物料衡算表3-2</p><p>  表3-2 清晰分割物料衡算表</p><p>  3.2 塔的適宜工作條件</p><p>  3.2.1 操作壓力的計(jì)算</p><p>  1. 塔頂壓力的計(jì)算</p><p>  設(shè)回流罐的溫度t=45℃</p><p>&

49、lt;b>  根據(jù)安托因方程</b></p><p>  求各組分在t下的飽和蒸汽壓</p><p><b>  所以回流罐的壓力</b></p><p>  由于壓力小于1atm,減壓操作,為方便起見,我們采用常壓冷回流故塔頂凝液罐壓力為1atm</p><p>  常壓精餾,蒸汽通過塔頂餾出線及冷凝

50、器的阻力為</p><p>  ΔP := 0.15atm</p><p><b>  所以塔頂壓力為</b></p><p>  PD := 1.15atm = 116.52375 kPa</p><p>  2. 塔底壓力的計(jì)算</p><p>  設(shè)定實(shí)際塔板數(shù)為30塊,單板壓降取5mmHg

51、</p><p><b>  NP := 30</b></p><p>  ΔP0 := 0.0065789atm</p><p>  PW := PD + NP× ΔP0 = 1.34737 atm</p><p><b>  所以塔底壓力為</b></p><p&g

52、t;  PW = 136.52196 kPa</p><p>  3.2.2 操作溫度的確定</p><p>  常壓操作,可近似認(rèn)為是理想體系</p><p><b>  1.塔頂溫度的計(jì)算</b></p><p><b>  由露點(diǎn)方程得</b></p><p>  tD

53、 := 111.0965 °C</p><p><b>  2.塔底溫度的計(jì)算</b></p><p><b>  由泡點(diǎn)方程得</b></p><p>  tW := 148.46994 °C</p><p><b>  3.進(jìn)料溫度的估計(jì)</b><

54、/p><p><b>  設(shè)第15塊板進(jìn)料</b></p><p>  PF := PD + 15ΔP0 = 126.52286 kPa</p><p>  因?yàn)槭桥蔹c(diǎn)進(jìn)料所以由泡點(diǎn)方程可以求得</p><p><b>  進(jìn)料溫度為</b></p><p>  tF := 12

55、6.00551 °C</p><p>  3.3.驗(yàn)證清晰分割</p><p><b>  相對揮發(fā)度</b></p><p>  塔頂溫度下的各組分的飽和蒸氣壓:</p><p>  以重組分乙苯為基準(zhǔn)的各組分的相對揮發(fā)度</p><p><b>  塔底溫度下:</b

56、></p><p>  以重組分乙苯為基準(zhǔn)的相對揮發(fā)度</p><p>  平均相對揮發(fā)度 </p><p><b>  根據(jù)亨斯特別克公式</b></p><p><b>  已知</b></p><p><b>  可以視為清晰分割</b>

57、;</p><p>  即 xDD := 0 xAW := 0</p><p>  3.4 最小回流比的計(jì)算</p><p><b>  由恩德伍德公式</b></p><p><b>  取</b></p><p>  θ在1和2.06438之間滿足要求</p>

58、;<p><b>  取初值</b></p><p><b>  b := 1.5</b></p><p>  3.5 最小理論板數(shù)的計(jì)算</p><p>  由芬克斯公式求最小理論塔板數(shù)</p><p>  3.6 實(shí)際回流比、塔板數(shù)、進(jìn)料位置的計(jì)算</p><p

59、><b>  吉利蘭關(guān)聯(lián)式</b></p><p>  表3-3 回流比、進(jìn)料位置、塔板數(shù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)表</p><p>  由上表做出(R+1)N與R/Rmin關(guān)系圖如下</p><p>  圖3-1 (R+1)N與R/Rmin關(guān)系圖</p><p>  最低點(diǎn)為(1.46 , 64.7)</p>&l

60、t;p>  所以實(shí)際回流比R=1.46*1.6381=2.39208</p><p><b>  查吉利蘭圖得</b></p><p><b>  此時(shí)Y=0.432</b></p><p><b>  取初值</b></p><p>  所以理論板數(shù)為19.4塊板。&l

61、t;/p><p><b>  塔板效率的計(jì)算</b></p><p><b>  平均塔溫</b></p><p><b>  tm下相對揮發(fā)度</b></p><p><b>  實(shí)際塔板數(shù)為</b></p><p>  與之前假設(shè)的

62、30塊塔板相差無幾,取31塊</p><p><b>  進(jìn)料位置的確定:</b></p><p><b>  已知</b></p><p>  所以精餾段塔板數(shù)14塊,提餾段16塊,</p><p>  進(jìn)料位置為15塊塔板處。</p><p><b>  第四章

63、 熱量衡算</b></p><p>  4.1 冷凝器、冷卻器熱負(fù)荷</p><p><b>  本塔采用冷回流操作</b></p><p><b>  冷回流比為</b></p><p><b>  全凝器負(fù)荷</b></p><p>&l

64、t;b>  冷凝器負(fù)荷</b></p><p><b>  冷卻器負(fù)荷</b></p><p>  4.2 塔頂產(chǎn)品帶出的熱量</p><p>  4.3.進(jìn)料帶入的熱量</p><p>  4.4.塔底產(chǎn)品帶出的熱量</p><p>  4.5.塔底再沸器的熱負(fù)荷</p&

65、gt;<p>  4.6 散失于周圍的熱量</p><p>  4.7 確定冷卻水及加熱蒸汽的用量</p><p><b>  冷卻水</b></p><p><b>  計(jì)算匯總?cè)缦卤?lt;/b></p><p>  表4-1 熱量衡算表</p><p>  第五

66、章.板式精餾塔塔板設(shè)計(jì)</p><p><b>  5.1.塔徑的設(shè)計(jì)</b></p><p>  5.1.1.計(jì)算精餾段塔徑</p><p><b>  Simth法</b></p><p>  第一組板間距600mm</p><p>  精餾段,以第一塊板為例</p

67、><p><b>  液相密度</b></p><p><b>  氣相密度</b></p><p><b>  液相流率</b></p><p><b>  設(shè)塔板間距為</b></p><p>  HT := 600mm = 0.6

68、m</p><p><b>  板上液層高度為</b></p><p>  hL := 70mm = 0.07m</p><p>  則 HT - hL = 0.53m</p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得</p><p>  C20 := 0.117</p>&l

69、t;p>  表5-1 各組分的表面張力</p><p>  取第二組板間距450mm</p><p>  HT := 450mm = 0.45m</p><p><b>  板上液層高度為</b></p><p>  hL := 70mm = 0.07m</p><p>  則 HT - h

70、L = 0.38m</p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得</p><p>  C20 := 0.08</p><p>  取第三組板間距500mm</p><p>  HT := 500mm = 0.5m</p><p><b>  板上液層高度為</b></p>

71、<p>  hL := 70mm = 0.07m</p><p>  則 HT - hL = 0.43m</p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得</p><p>  C20 := 0.10</p><p>  表5-2 smith法精餾段塔徑計(jì)算表</p><p>  三者對比后,H為500m

72、m時(shí),最佳</p><p><b>  波津法</b></p><p>  取第一組板間距600mm</p><p>  取第二組板間距450mm</p><p>  取第三組板間距 500mm</p><p>  表 5-3 波津法精餾段塔徑計(jì)算結(jié)果表</p><p> 

73、 三者對比后HT為450mm時(shí)最佳。</p><p>  綜上兩種方法,精餾段取板間距為500mm, 塔徑為1000mm時(shí),最佳</p><p>  5.1.2.計(jì)算提餾段塔徑</p><p><b>  Simth法</b></p><p>  第一組板間距600mm</p><p>  表5-

74、4 各組分密度表</p><p>  提餾段,以最低的一塊板為例</p><p><b>  液相密度</b></p><p><b>  氣相密度</b></p><p><b>  液相流率</b></p><p><b>  設(shè)塔板間距為

75、</b></p><p>  HT := 600mm = 0.6m</p><p><b>  板上液層高度為</b></p><p>  hL := 70mm = 0.07m</p><p>  則 HT - hL = 0.53m</p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可

76、得</p><p>  C20 := 0.117</p><p>  表5-5 塔底溫度下各組分的表面張力</p><p>  取第二組板間距500mm</p><p>  HT := 500mm = 0.5m</p><p><b>  板上液層高度為</b></p><p&

77、gt;  hL := 70mm = 0.07m</p><p>  則 HT - hL = 0.43m</p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得</p><p>  C20 := 0.094</p><p>  取第三組板間距450mm</p><p>  HT := 450mm = 0.45m</

78、p><p><b>  板上液層高度為</b></p><p>  hL := 70mm = 0.07m</p><p><b>  則</b></p><p>  由Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得</p><p>  C20 := 0.082</p><p

79、>  表5-6 smith法算提餾段塔徑結(jié)果表</p><p>  三者對比后,HT=500mm時(shí)最佳。即smith法算得提餾段塔徑為1000mm</p><p><b>  波津法</b></p><p>  取第一組板間距600mm</p><p>  HT := 600mm</p><p&

80、gt;  取第二組板間距500mm</p><p>  HT := 500mm</p><p>  取第三組板間距450mm</p><p>  HT := 450mm</p><p>  表5-7 波津法計(jì)算提餾段塔徑匯總表</p><p>  三者對比后,H為600mm時(shí),最佳</p><p&g

81、t;  綜上兩種方法,提餾段取板間距為600mm, 塔徑為1000mm時(shí),最佳</p><p>  綜上精餾段、提餾段比較,兩段塔徑一樣。故取塔徑為1000mm, 板間距為600mm,</p><p>  即 D := 1000mm HT := 600mm。</p><p><b>  5.2.塔板設(shè)計(jì)</b></p>&l

82、t;p>  5.2.1.溢流裝置設(shè)計(jì)</p><p>  根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》表2 - 5,由塔徑和液體流率選擇單溢流</p><p>  圖5 - 1單溢流流型簡圖</p><p>  5.2.2.溢流堰的尺寸設(shè)計(jì)</p><p><b>  (1)堰長</b></p><p>  對

83、于常用的弓形降液管,單溢流,堰長</p><p>  lw := 0.7 D = 0.7m</p><p><b>  (2)堰高</b></p><p>  該塔為常壓塔,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值取</p><p>  hW := 50mm = 0.05m</p><p><b>  (3)堰上液

84、層高度</b></p><p><b>  液流收縮系數(shù)取</b></p><p><b>  E := 1</b></p><p><b>  精餾段堰上液層高度</b></p><p><b>  精餾段堰上液層高度</b></p&g

85、t;<p>  初步校驗(yàn)塔板清液層高度</p><p><b>  (4)溢流堰的型式</b></p><p>  堰上液層高度大于6mm</p><p><b>  采用平口堰</b></p><p>  5.2.3.受液盤的設(shè)計(jì)</p><p><b&

86、gt;  由于直徑較小</b></p><p><b>  采用凹型受液盤</b></p><p>  由于塔徑D < 1400mm</p><p>  故在受液盤上開一個(gè)?10的淚孔</p><p>  5.2.4.降液管的設(shè)計(jì)</p><p>  (1)弓形降液管寬度及截面積

87、</p><p><b>  查弓形函數(shù)表 </b></p><p><b>  降液管寬度 </b></p><p><b>  塔全截面積</b></p><p><b>  降液管的面積</b></p><p>  (2)降液

88、管底隙高度</p><p><b>  根據(jù)經(jīng)驗(yàn)</b></p><p>  精餾段降液管底隙高度</p><p>  提餾段降液管底隙高度</p><p>  取降液管底隙高度為40mm</p><p>  5.2.5.進(jìn)口堰的設(shè)計(jì)</p><p>  由于降液管底隙高度

89、小于出口堰高度</p><p>  所以進(jìn)口堰高度為45mm</p><p><b>  5.3.塔板布置</b></p><p>  塔徑為1000mm,大于800mm,故采用分塊式塔板</p><p>  分塊式塔板由兩塊弓形板、一塊通道板和零個(gè)矩形板構(gòu)成</p><p>  5.3.1.浮閥

90、的閥型</p><p><b>  采用F1 型重閥</b></p><p>  閥徑為48mm, 閥孔徑為39mm8.,5 高mm程, 閥質(zhì)量33g</p><p>  5.3.2.浮閥排列</p><p>  采用叉排,按等腰三角形排列,底邊75mm, 高65mm</p><p><b&

91、gt;  5.3.3.開孔率</b></p><p>  由閥孔氣速計(jì)算開孔率</p><p><b>  取</b></p><p>  標(biāo)準(zhǔn)化為 11.6%</p><p>  標(biāo)準(zhǔn)化為 11.6%</p><p>  5.3.4.塔板布置</p><p>

92、<b>  (1)區(qū)域劃分</b></p><p><b>  對于分塊式塔板</b></p><p>  WF := 100mm</p><p>  WC := 85mm</p><p><b>  (2)浮閥數(shù)確定</b></p><p>  取 F

93、0 := 12</p><p><b>  取浮閥數(shù)94</b></p><p><b>  去浮閥數(shù)87</b></p><p>  圖5-2 塔板布置圖</p><p>  5.3.5.標(biāo)準(zhǔn)化塔板布置</p><p>  采用附錄10單溢流浮閥塔盤標(biāo)準(zhǔn)系列參數(shù)表</

94、p><p><b>  塔徑 </b></p><p><b>  D:1000mm</b></p><p><b>  塔截面積 </b></p><p>  AT:7854cm2</p><p><b>  塔板間距 </b>&l

95、t;/p><p><b>  HT:600mm</b></p><p><b>  弓形降液管尺寸</b></p><p><b>  堰長L:714mm</b></p><p><b>  寬度H:150mm</b></p><p>

96、<b>  降液管總面積</b></p><p><b>  Ad:770cm2</b></p><p>  Ad/At=9.8%</p><p>  閥孔按三角形75x65mm排列</p><p><b>  浮閥數(shù):76</b></p><p>&l

97、t;b>  開孔率:11.6%</b></p><p><b>  出口堰高度 </b></p><p><b>  50mm</b></p><p><b>  一層塔板質(zhì)量 </b></p><p><b>  51kg</b>

98、</p><p>  5.4.塔板的流體力學(xué)校核</p><p>  5.4.1.塔板壓降</p><p><b>  (1)干板壓降</b></p><p><b>  閥全開后</b></p><p><b>  閥全開后</b></p>

99、<p><b>  (2)液層壓力降</b></p><p><b>  取β := 0.5</b></p><p>  hl1 := β (hw + h1ow) = 32.155</p><p>  hl2 := β (hw + h2ow) = 33.02</p><p>  (3)

100、克服表面壓力降</p><p>  浮閥的最大開度為 H := 8.5mm</p><p><b>  (4)塔板壓降</b></p><p>  經(jīng)檢驗(yàn),滿足工藝要求,與假設(shè)初值相差不大</p><p>  5.4.2.霧沫夾帶量</p><p>  (1)用阿列克山德羅夫經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算霧沫夾帶量&

101、lt;/p><p>  因?yàn)楸砻鎻埩π∮?5N/M</p><p><b>  ε := 0.7</b></p><p>  A := 0.159</p><p><b>  n := 0.95</b></p><p><b>  φ := 0.7</b>&

102、lt;/p><p><b>  該法不合適,舍去。</b></p><p><b>  (2)核算泛點(diǎn)率</b></p><p>  該塔塔徑為1000mm,泛點(diǎn)率應(yīng)F < 80—82%</p><p><b>  經(jīng)檢驗(yàn)液泛率滿足</b></p><p&

103、gt;  所以霧沫夾帶量e<0.1</p><p>  5.4.3.降液管內(nèi)液面高度</p><p>  溢流堰出口處液面高度</p><p>  h1L := (hw + h1ow)mm = 64.31 mm</p><p>  h2L := (hw + h2ow)mm = 66.04 mm</p><p>&

104、lt;b>  板上液面落差</b></p><p><b>  塔板壓力降</b></p><p>  液體流過降液管的阻力損失</p><p><b>  相對泡沫密度</b></p><p><b>  經(jīng)檢驗(yàn)均滿足要求</b></p>&l

105、t;p><b>  5.4.4.漏液</b></p><p><b>  可認(rèn)為不發(fā)生漏液</b></p><p>  5.4.5.液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間及流速</p><p><b>  (1)停留時(shí)間</b></p><p>  (2)降液管內(nèi)的流速</p&g

106、t;<p><b>  經(jīng)比較,取</b></p><p><b>  所以符合要求</b></p><p>  5.4.6 塔板水力學(xué)校核及塔板的負(fù)荷性能圖</p><p>  5-3 精餾段氣液相負(fù)荷圖</p><p><b>  精餾段操作彈性</b><

107、;/p><p>  Vm=3510 Vn=880.1754</p><p>  K=3.987842</p><p>  圖5-4 提餾段氣液相負(fù)荷圖</p><p><b>  Vm=3100</b></p><p>  Vn=791.0167</p><p>  K=3.

108、919007</p><p>  表5-8 塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表</p><p>  第六章.塔體的初步設(shè)計(jì)</p><p><b>  6.1.塔體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  6.1.1.筒體</b></p><p><b>  查表3-1</b

109、></p><p><b>  材料選擇Q235鋼</b></p><p><b>  筒體壁厚5mm</b></p><p><b>  6.1.2.封頭</b></p><p><b>  采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭</b></p><

110、;p>  參考標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的基本尺寸</p><p>  選擇公稱直徑 Dg := 1000mm</p><p>  曲面高度 h1 := 250mm</p><p>  直邊高度 h2 := 40mm</p><p>  封頭厚度 S := 6mm</p><p>  6.1.3.人孔和手孔的設(shè)計(jì)</p

111、><p>  人孔規(guī)格Dg=450mm</p><p>  塔頂、塔底、進(jìn)料處均設(shè)人孔</p><p>  第8塊塔板和第9塊塔板間設(shè)一人孔</p><p>  第23和第24塊塔板間設(shè)一人孔</p><p><b>  6.1.4.塔高</b></p><p><b&g

112、t;  (1)塔頂空間高度</b></p><p>  為了安裝人孔及破沫網(wǎng),減少塔頂出口氣體中液體的攜帶量</p><p>  HD := 1.4m</p><p><b>  (2)塔底空間高度</b></p><p><b>  塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間</b></p>&

113、lt;p><b>  (3)進(jìn)料空間高度</b></p><p><b>  液相進(jìn)料,取</b></p><p>  HF := 0.8m</p><p><b>  (4)塔的總高</b></p><p>  實(shí)際塔板數(shù)為31塊,板間距均取 HT := 0.6m<

114、;/p><p><b>  6.1.5.裙座</b></p><p><b>  采用圓柱形裙座</b></p><p><b>  6.2.接管的設(shè)計(jì)</b></p><p>  6.2.1 塔頂蒸汽出口管徑</p><p>  查表3-5蒸汽導(dǎo)管中的常用

115、蒸汽流速</p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  dv := 250mm</p><p>  6.2.2.回流管管徑</p><p>  若冷凝器裝在塔頂平臺(tái),回流液靠重力自流入塔</p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  dR := 100

116、mm</p><p>  6.2.3.進(jìn)料管管徑</p><p>  液相進(jìn)料,采用高位槽送料入塔,料液速度取</p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  dF := 80mm</p><p>  6.2.4.塔底出料管管徑</p><p><b>  出料管速

117、度取</b></p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  dw := 50mm</p><p>  6.2.5.塔底至再沸器的接管管徑</p><p>  塔底采用循環(huán)式熱虹吸重沸器</p><p><b>  循環(huán)比取</b></p><p

118、><b>  c := 5</b></p><p><b>  連接管內(nèi)速度取</b></p><p><b>  塔底采用釜式再沸器</b></p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  dL := 65mm</p><p>

119、;  6.2.6.重沸器返塔聯(lián)接管管徑</p><p>  查接管標(biāo)準(zhǔn)系列, 標(biāo)準(zhǔn)化為</p><p>  db := 250mm</p><p>  表6-1 塔體初步設(shè)計(jì)表</p><p>  表6-2 各接管匯總表</p><p>  第七章.塔的輔助設(shè)備選用</p><p>  7.1.

120、塔頂冷凝器選用</p><p><b>  (1)冷凝器熱負(fù)荷</b></p><p><b>  (2)冷卻水量</b></p><p><b>  (3)計(jì)算平均溫差</b></p><p>  熱物流進(jìn)口溫度為111.1℃</p><p>  由露

121、點(diǎn)方程求得熱物流出口溫度為105.93621℃</p><p>  冷物流進(jìn)口溫度26℃,出口溫度35℃</p><p><b>  采用逆流方式進(jìn)料</b></p><p>  Δt1 := (111.1 - 35) °C = 76.1 °C</p><p>  Δt2 := (105.9462 -

122、 26) °C = 79.9462 °C</p><p><b>  定性溫度</b></p><p>  (4)換熱器的總傳熱系數(shù)</p><p><b>  由經(jīng)驗(yàn)值選取</b></p><p>  (5)換熱器的傳熱面積</p><p><b&

123、gt;  取安全系數(shù)</b></p><p><b>  (6)初選換熱器</b></p><p><b>  換熱面積標(biāo)準(zhǔn)化后</b></p><p>  A供 = 66.7m2</p><p>  換熱管 ?25mm x 2mm</p><p><b&

124、gt;  殼徑500mm</b></p><p><b>  管程數(shù)為4</b></p><p><b>  管子總數(shù)144</b></p><p><b>  中心排管15</b></p><p>  管程流通面積為0.0125m2</p><

125、p><b>  換熱器長6m</b></p><p>  (7)計(jì)算管程的對流傳熱系數(shù)</p><p><b>  水的各項(xiàng)參數(shù)</b></p><p><b>  比熱容</b></p><p><b>  導(dǎo)熱系數(shù)</b></p>

126、<p><b>  密度</b></p><p><b>  粘度</b></p><p>  μi := 0.001005Pa s</p><p><b>  管內(nèi)流體體積流量</b></p><p><b>  管內(nèi)徑</b></p&g

127、t;<p><b>  管程流通面積</b></p><p><b>  流程</b></p><p><b>  雷諾數(shù)</b></p><p><b>  普朗諾數(shù)</b></p><p><b>  管程對流傳熱系數(shù)</

128、b></p><p>  (8)計(jì)算殼程的對流傳熱系數(shù)</p><p><b>  管外徑</b></p><p>  do := 25mm</p><p>  管心距 l=32mm</p><p>  折流擋板間距 B=800mm</p><p><b>

129、  D=500mm</b></p><p><b>  殼程流通面積</b></p><p><b>  假設(shè)壁溫為</b></p><p>  tw := 35 °C</p><p><b>  導(dǎo)熱系數(shù)</b></p><p>

130、<b>  粘度</b></p><p><b>  cpoise</b></p><p><b>  密度</b></p><p><b>  體積流率</b></p><p><b>  流速</b></p><

131、;p><b>  正三角形排列</b></p><p><b>  殼程傳熱系數(shù)</b></p><p><b>  驗(yàn)證壁溫</b></p><p><b>  壁溫與假設(shè)的接近。</b></p><p><b>  (9)總的傳熱系數(shù)&

132、lt;/b></p><p><b>  結(jié)垢熱阻</b></p><p>  Rao := 0.0002</p><p>  Rai := 0.0002</p><p><b>  壁厚</b></p><p><b>  取管壁導(dǎo)熱系數(shù) </b>

133、;</p><p><b>  所以總傳熱系數(shù)</b></p><p><b>  所需傳熱面積</b></p><p>  (10)換熱器面積的裕度</p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p>  (11)核算管程壓力</p&g

134、t;<p><b>  A.直管阻力</b></p><p><b>  雷諾數(shù)</b></p><p>  由柏拉修斯公式求管程摩擦因數(shù)</p><p>  傳熱管長度 L = 6m</p><p><b>  B.局部阻力</b></p><

135、;p><b>  局部阻力系數(shù):</b></p><p>  C.流體通過進(jìn)出口接管時(shí)壓力降</p><p><b>  取</b></p><p><b>  D.管程總壓降</b></p><p>  管程結(jié)垢阻力校正系數(shù)</p><p>&l

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