⑴ 化工原理精餾塔設計到底怎麼做啊 把步驟發下啦~謝謝
例子
篩 板 式 精 餾 塔 設 計 報 告
一、設計任務:
要精餾分離的混合物為:苯-甲苯
原料液組成為 xf= 54.1200 %(摩爾)
塔頂產品產量 D = 108.20 kmol/h (每小時 108.20千摩爾)
塔頂產品組成 xd= 95.7300 %(摩爾)
塔底殘液組成 xw= 3.5200 %(摩爾)(以間接蒸汽加熱計)
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二、物料衡算:
設計者選取的D、Xd、Xf、Xw見以上「設計任務」
可計算出:
若按間接蒸汽加熱計, 則由以下物料平衡關系式:
F = D + W
FXf= DXd+WXw
可計算得:
原料液量 F = 197.18 kmol/h
塔底產品產量 W = 88.98 kmol/h
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三、塔板數的確定:
設計時選取:
實際迴流比是最小迴流比的 1.60倍,進料液相分率q= 1.00,
此時,最小迴流比 Rmin= 1.02
實際迴流比 R= 1.60* 1.02= 1.63
理論板數N =12.4, 其中,精餾段N1 = 5.2, 提餾段N2 = 7.3
由平均黏度、相對揮發度μav, αav, 可算得全塔效率 Et = 0.5946
實際板數Ne= 22, 其中,精餾段Ne1= 9, 提餾段Ne2= 13
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四、塔徑的確定:
可由板間距 Ht 和 (Vl/Vg)(ρl/ρg)^0.5
確定氣液負荷參數C, 從而求得液泛氣速Uf=C ?[(ρl-ρg)/ ρg]^0.5,
最後根據塔內氣體流通面積A=Vg/U=Vg/[(0.6---0.9)Uf]估算塔徑D, 再圓整之。
按精餾段首、末板,提餾段首、末板算得的塔徑分別為:
1.620米、1.663米, 1.731米、1.807米
程序自動圓整(或手工強行調整)後的塔徑為:
---1800.0毫米,即 1.800米---
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五、塔板和降液管結構設計:
堰長與塔徑之比Lw/D= 0.70
堰長 Lw= 1 mm
塔徑 D = 1800 mm
安定區寬度 Ws= 75 mm
開孔區至塔壁距離Wc= 50 mm
孔徑 do= 5 mm
孔中心距 t = 15 mm
堰高 hw= 50 mm
降液管底隙高度 hd'= 40 mm
塔板厚度 tp= 4 mm
板間距 Ht= 450 mm
以上為選定[調整]值; 以下為計算值:
計算孔數 n= 9111
塔截面積 A= 2544690 mm^2
降液管截面積 Ad= 223155 mm^2
有效截面積 An= 2321535 mm^2
工作區面積 Aa= 2098380 mm^2
開孔區面積 Aa'= 1775172 mm^2
總開孔面積 Ao= 178898 mm^2
Ad/A= 0.0877
An/A= 0.8246
Ao/Aa'= 0.1008
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六、流體力學校核:
精餾段首板:
單板壓降 ΔHt=ho+he=ho+β(hw+how)= 0.08m清液柱
要求各板總壓降 ∑(ΔHt)<0.3 atm
堰上液頭how=0.0028Fw(Vl'/Lw)^(2/3)=0.01645m
為流動穩定,要求how>0.006m, 如實在達不到此要求則用齒形堰。
液沫夾帶率 ψ=0.0611
要求,ψ〈0.1 (0.15)
降液管內泡沫層高度Hd'=ΔHt+(hw+how)+hd= 0.30m
要求 Hd'<Ht+hw, 否則降液管發生液泛
液體在降液管內平均停留時間τ=Hd*Ad/Vl= 7.02秒
要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止氣體隨液體帶入下層塔板
實際孔速與漏液時孔速之比Uo/Uomin=12.87/ 6.87=1.873
Uo必須大於Uo(即比值>1)。要求該比值最好 > 1.5,以免漏液過量
精餾段末板:
單板壓降(氣體) ΔHt= 0.09m清液柱
要求各板總壓降 ∑(ΔHt)<0.3 atm
堰上液層高度 how=0.01740m
為流動穩定,要求how>0.006m, 如實在達不到此要求則用齒形堰。
液沫夾帶率 ψ=0.0737
要求,ψ〈0.1 (0.15)
降液管泡沫層高度 Hd'= 0.31m
要求 Hd'<Ht+hw, 否則降液管發生液泛
液體在降液管內停留時間 τ= 6.69秒
要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止氣體隨液體帶入下層塔板
孔速與漏液孔速之比Uo/Uomin=13.21/ 6.81=1.939
要求該比值最好 > 1.5, 否則可導致漏液過量
提餾段首板:
單板壓降(氣體) ΔHt= 0.10m清液柱
要求各板總壓降 ∑(ΔHt)<0.3 atm
堰上液層高度 how=0.02945m
為流動穩定,要求how>0.006m, 如實在達不到此要求則用齒形堰。
液沫夾帶率 ψ=0.0439
要求,ψ〈0.1 (0.15)
降液管泡沫層高度 Hd'= 0.36m
要求 Hd'<Ht+hw, 否則降液管發生液泛
液體在降液管內停留時間 τ= 3.62秒
要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止氣體隨液體帶入下層塔板
孔速與漏液孔速之比Uo/Uomin=13.28/ 7.20=1.845
要求該比值最好 > 1.5, 否則可導致漏液過量
提餾段末板:
單板壓降(氣體) ΔHt= 0.10m清液柱
要求各板總壓降 ∑(ΔHt)<0.3 atm
堰上液層高度 how=0.03107m
為流動穩定,要求how>0.006m, 如實在達不到此要求則用齒形堰。
液沫夾帶率 ψ=0.0542
要求,ψ〈0.1 (0.15)
降液管泡沫層高度 Hd'= 0.39m
要求 Hd'<Ht+hw, 否則降液管發生液泛
液體在降液管內停留時間 τ= 3.55秒
要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止氣體隨液體帶入下層塔板
孔速與漏液孔速之比Uo/Uomin=13.80/ 7.04=1.960
要求該比值 最好 > 1.5, 否則可導致漏液過量
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七、塔高:
塔高約11.7米
⑵ 精餾塔規格 學過化工原理的進
僅給你方法,數據自己算啊!!
精餾是根據各種物質揮發性的差異對一個多組分溶液進行分離的方fa,是一種最具代表性的傳播質單元操作.精餾可集中在精餾塔中進行,了為達到對某一多組分溶液的分離要求,精餾塔需要安裝一
定數量的塔板,以及根據原料的組成和進料狀態確定進料板.計算精餾塔中某一分離過程的理論塔板數
的方fa通常有逐板計算fa、理論板圖解fa和理論塔板簡捷計算fa.
1 逐板計算fa
逐板計算fa,就是利用物料的氣一液相平衡關系和操作線方程聯立得到提餾段和精餾段的方程,
然後利用精餾的方程由塔頂餾出液液相組成開始,逐板算出精餾段各塊塔板的液相組成,同時將X
+ 1與X (同口線方程聯立操作線方程所確定)比較,確定進料板位置;進料板位置確定以後,改用提
餾段的迭代方程求算提餾段各塊塔板的液相組成,直至X 小於X 為止, 即為該分離操作所需的理
論塔板數.
假定精餾的原料F,X,,進料的溫度丁,,壓力P,,分離要求。、z ,迴流比R,以及操作壓力條件
下,即可進行精餾塔設計,由物料衡算方fa確定采出量D、W 以及口。已知體系操作范圍內地平均相對揮
發度口,於是則有
精餾段操作線方程
提餾段操作線方程一
體系相平衡關系— F T
1.1 精餾段的計算
當塔頂蒸氣全部被冷凝時,則有: 一z。由於冷凝器全凝,無分離能力,不計為理論板,則以塔頂計
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第一塊理論板.因。由工藝所規定,故Y。為已知.由平衡關系計算與Y。呈相平衡的液相組成。通過。
採用精餾段操作線方程計算來自第二板蒸氣的組成Yz與此類推,交替使相平衡與物料平衡關系,計算
精餾兩相的組成.
1.2 進料板的計算
當精餾段逐板計算到液相組成即。時,物料衡算關系應換為提餾段操作方程.將
此更換物料衡算關系式的理論板,作為進料板為宜,即最佳進料位置.
1.3 提餾段的計算
交替使用相平衡及物料平衡關系,逐級計算提餾段的組成分布,計算的液相組成略低於或等於
時,即可結束計算.計算中採用平衡關系的次數即塔滿足分離要求所需的理論板數N.由於再沸器存
在部分化,具有分離能力,相當一塊理論板.
迭代計算fa可用如下框圖表示:
本文以苯一甲苯二組分溶液
例常壓下用連續精餾塔分離含苯44 的苯一甲苯混合物.進料為泡點液體,進料流率取
100kmol/h為計算基準.要求餾出液中含苯不小於94 .釜液中含苯不大於8 (以上均為摩爾百分
率).設該物系為理想深液.相對揮發度為2.47.塔頂設全凝器,泡點迴流,選用的迴流比為3.試計算精
餾塔兩端產品的流率及所需的理論塔板數.
解由全塔物料衡算:F= D+W
FXF= DXD+ WX
將已知值代入,可解得D 一41.86kmol/h W = 58.14kmol/h
精餾段操作方程為· 一+
即3, 。= z + 一o.75x.+ o.235
提餾段操作方程為, = } 一
又L= RD = 3×41.86= 125.86kmol/h泡點液體進料時q= 1,故提餾段操作方程為
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相平衡方程為一rF T
或一一一
對於泡點進料,X。一XF= 0.44
設由塔頂開始計算,第1塊板上升及汽組成。一。=0.94.第1塊板下降液體組成。由相平衡方程式(iii)計算:
第2板上升蒸汽組成Y2由精餾段操作方程(i)計算:Y2— 0.75×0.8638+0.235— 0.8829
第2板下降液體組成。由相平衡方程(iii)計算,可得z一0.7532
如此逐級往下計算,可得
Y3— 0.8 3— 0.618
4— 0.6985 3— 0.484
Y5— 0.598 3— 0.376
因。< 。一0.44,故第5板為進料板;習慣上,將進料板包括在提餾段內,故精
餾段有4塊理論塔
板.自第5塊開始,應改用提餾段操作方程式(ii)由求下一板上升蒸汽組成
故Y6— 1_3472×0.376—0.0278— 0.4787
第6板下降液體組成th~(iii)計算:X 一= 一0.271 如此繼續計算,
可得
y7— 0.3373 z7— 0.1709
Y8— 02024 z8— 0.09316
Y9— 0.0977 z9— 0.042
因Y。< 一0.08,故所求的總塔板數為9塊(包括釜).
2 理論板圖解fa
理論板圖解fa是一種採用繪圖求解塔板數的方fa,具體的解題步驟如下:
(1)在直角坐標中繪出體系相平衡曲線z~ Y,
(2)連接對角線,繪出精餾段操作線且精餾段操作線通過D(x。,z。),C(O, )兩點·
(3)由q線方程—r z一繪出q線且經過F(Xf~5of),G(0,等)兩點.
(4)繪出精餾操作線並交q線方程於Q點.
(5)繪出提餾段操作線且通過b~x , )Q( ,y )點.
(6)因y 一z。所以從塔頂D 點開始作水平線交平衡曲線於1,求得呈現平衡的液相相成z ,再由
1點作垂線交精餾段操作線於1 點,求得第二板蒸氣組成Yz,如fa在平衡線與精餾段操作線之間作梯
級,當求得z z。時,應由精餾更換提餾的操作線,即在平衡線與提餾段操作線之間作梯級,當求得液
相組成z 時結束.此時梯級數N(含再沸器)為所求的理論塔板數N,跨過兩操作線交點的板為最佳進料板N .
上述例題變可在—Y圖上利用圖解fa進行計算.首先,作得物系在操作壓力下的平
衡曲線和給定條件下的兩條操作線如圖所示.由於Y 一。,可在對角線上確定點D(xo, o),然
後從D點出發,在平衡線與精餾段操作線之間作梯級.當獲得< 時,則在平衡線與提餾段操作線間作梯級至< ,獲得總理論板數為N 一9(含再沸器),進料位置為第5板N,一5,和前逐板計算結果相同.顯然,上述
圖解過程也可從表示塔底的點w 出發一進行.
3 理論塔板簡捷計算方fa
在實際生產過程中我們將許多不同精餾塔的迴流比、最小迴流比、理論板數及最小理論板數即R、
Rmin、N、Nmin四個參數進行定量的研究得出四個參數的關系式,並用此式繪製成圖稱為吉利蘭圖
(Gillilad)(圖略),關系式如下:
-o.75『一c 魯。66。]
簡捷fa具體步驟:
(1)根據精餾給定條件計算R
(2)由Fenske方程及給定條件計算N
N 一logI(1 X~x
,o)/(1 X --~x)7. F n k 方程
(3)計算一/P二
(4)由吉利蘭圖求
-
解
. I- ]
Y值,並解得理論板數N 一(N及Nm 竹均含再沸器理論板).採用簡捷fa也可估算精餾塔精餾段及提餾段理論塔板數或進料位置.如果計算精餾段理論塔板數,
則求精餾段最少理論板數N,擅, 由進料組成z,代替,a為精餾段平均相對揮發度a ,按以上步驟求
得精餾段理論板數N 一N— 1.同理,求得提餾段理論板數N .
4 結束語
在以上三種計算方fa中我們經常採用逐板計算fa.它比圖解fa具有概念清晰、計算準確的特點,且
能避免圖解fa在塔板數較多時誤差過大的缺點.用逐板計算fa求算理論塔板數,我們也可以採用EX—
CEL軟體簡化計算.總之作為一名專業人員我們應該在不同的情況下熟練應用每一種方fa.
⑶ 精餾段,提餾段的塔徑為什麼圓整到相同大小
精餾塔如果分段設計成塔徑不同的話,實際製造是很困難的。優先考慮塔徑不變,通過改變板的開孔率來實現精餾段、提餾段的操作合理。
⑷ 精餾塔塔徑圓整的標准
計算出塔徑後,應該按照標准塔徑進行圓整。
常用標准塔徑(mm):400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200.
⑸ 蒸餾裝置需要哪些儀器
蒸餾裝置有蒸餾燒瓶(帶支管的),溫度計,冷凝管,牛角管,酒精燈,石棉網,鐵架台,支口錐形瓶,橡膠塞。
蒸餾可以分為有塔蒸餾和無塔蒸餾。
從世界蒸餾發展史看,3000--5000年前,酒類生產中,就有了分離提純要求。
但長期酒的含量在15--20度左右,經歷了無數發明家攻關,雛型分離裝置面世,42--56度含量乙醇是一個提純高峰,也就是現在白酒的含量范圍。
200多年前,法國發明家採用蒸餾豎塔,生產出了95%含量乙醇,獲得了蒸餾界的公認記錄,30多年後,英國發明家在蒸餾豎塔基礎上,發明了精餾塔,生產出了99--99.9%乙醇,第一次產生了「酒精」一詞,含義是酒的精華。
甲醇或乙醇生產廠,林立的高20--120米,塔徑0.3--13.5米蒸餾【精餾】塔,結構多樣塔,均源於法國和英國發明家產品,蒸餾【精餾】塔最大年生產量可達5--30萬噸,是有機溶劑主要提純方法。
⑹ 精餾塔設計時計算後圓整的提餾段和精餾段的塔徑不同,要變徑,請問變徑的原則是什麼
按規定,圓整到1,8
⑺ 塔徑如何圓整
計算出塔徑後,按照這個標准塔徑進行圓整就可以了。
常用標准塔徑(mm):400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200。
只能大不能小。
計算出塔徑後,應該按照標准塔徑進行圓整。
常用標准塔徑(mm):400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200。
(7)蒸餾塔徑圓整擴展閱讀:
精餾塔的工作原理是酒精通過以上兩塔蒸餾後,酒精濃度還需要進一步提高,雜質還需進一步排除,精餾塔的蒸餾目的就是通過加熱蒸發、冷凝、迴流,上除頭級雜質,中提雜醇油,下排尾級雜質,獲得符合質量標準的成品——酒精。
精餾塔開車前要做哪些准備工作
檢查水、電、氣(空氣、氮氣)、汽(水蒸氣)是否符合工藝的要求;
傳動設備是否備二待用;
設備、儀表、安全設施是否齊全好用;
所有的閥門要處於關閉狀體;
個水冷凝(冷卻)器要通入少量的水預冷,加熱釜要通少量的蒸汽預熱;
設備內的氧含量應符合投料的要求;
做好前後工段(或崗位)的聯系工作,特別要聯系好原料的來源供應及產品的貯存、輸送,知分析室准備取樣分析。
⑻ 苯-甲苯混合物分離精餾塔設計
第一章 概 述 1.1精餾塔的簡單介紹 精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置,又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。蒸氣由塔底進入,與下降液進行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉移,蒸氣中的難揮發(高沸點)組分不斷地向下降液中轉移,蒸氣愈接近塔頂,其易揮發組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發組分則愈富集,達到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器,冷凝的液體的一部分作為迴流液返回塔頂進入精餾塔中,其餘的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體,其中的一部分送入再沸器,熱蒸發後,蒸氣返回塔中,另一部分液體作為釜殘液取出。
1.2本設計的目的和意義 通過本次課程設計,培養學生多方位、綜合地分析考察工程問題並獨立解決工程實際問題的能力。主要體現在以下幾個方面:
(1)資料、文獻、數據的查閱、收集、整理和分析能力。要科學、合理、有創新地完成一項工程設計,往往需要各種數據和相關資料。因此,資料、文獻和數據的查找、收集是工程設計必不可少的基礎工作。
(2)工程的設計計算能力和綜合評價的能力。為了使設計合理要進行大量的工藝計算和設備設計計算。本設計包括塔板結構和附屬設備的結構計算。
(3)工程設計表達能力。工程設計完成後,往往要交付他人實施或與他人交流,因此,在工程設計和完成過程中,都必須將設計理念、理想、設計過程和結果用文字、圖紙和表格的形式表達出來。只有完整、流暢、正確地表達出來的工程設計的內容,才可能被他人理解、接受,順利付諸實施。
通過本設計不僅可以進一步鞏固學生所學的相關啊知識,提高學生學以致用的綜合能力,尤其對精餾、流體力學等課程更加熟悉,同時還可以培養學生尊重科學、注重實踐和學習嚴禁、作風踏實的品格。
第二章 設計計算 2.1確定設計方案 本設計任務是分離苯-甲苯混合物。對於二元混合物的分離,應採用連續精餾流程。設計中採用中間泡點進料,將苯和甲苯混合液經原料預熱器加熱至泡點後送入精餾塔。塔頂上升蒸汽採用全凝器冷凝後,一部分作為迴流,其餘為塔頂產品,經冷卻器冷卻後送至貯槽。該物系屬易分離物系,最小迴流比較小,故操作迴流比取最小迴流比的2倍。塔釜採用間接蒸汽加熱,塔底產品冷卻後送至儲罐。
2.2精餾塔的物料衡算 1.原料及塔頂、塔底產品的摩爾分率
苯的摩爾質量 MA=78.11 kg/kmol
甲苯的摩爾質量 MA=92.13 kg/kmol
xF = =0.541
xD = =0.992
xW = =0.012
2.原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量
MF=0.541×78.11+(1-0.541)×92.13=84.55 kg/kmol
MD=0.992×78.11+(1-0.992)×92.13=78.22 kg/kmol
MW=0.012×78.11+(1-0.012)×92.13=91.96 kg/kmol
3.物料衡算
原料處理量 F= =131.41 kmol/h
總物料衡算 D+W=131.41
苯物料衡算 0.992D+0.012W=131.41×0.541
聯立解得 D=70.93 kmol/h
W=60.48 kmol/h
2.3塔板數的確定 常壓下苯-甲苯的氣液平衡與溫度關系
溫度t
110.6
106.1
102.2
98.6
95.2
92.1
89.4
86.8
84.4
82.3
81.2
80.2
x(摩爾分數)
y
0
0
0.088
0.212
0.2
0.37
0.3
0.5
0.397
0.618
0.489
0.71
0.592
0.789
0.7
0.853
0.803
0.914
0.903
0.957
0.95
0.979
1.0
1.0
1.理論塔板數NT的求取
苯-甲苯屬理想物系,可採用圖解法求理論塔板數。
①由上表查得苯-甲苯物系的氣液平衡數據,繪出下面x-y圖
②求最小迴流比及操作迴流比。
採用作圖法求最小迴流比。在上圖中對角線上,子點e(0.542,0.542)做垂線ef即為進料線(q線),該線於平衡線的交點坐標為
yq=0.756 xq=0.542
故最小迴流比為
Rmin=1.103
取操作迴流比為
R=2Rmin=2.206
③求精餾塔氣、液相負荷
L=RD=156.47 kmol/h
V=(R+1)D=234.47 kmol/h
L′=L+F=289.94 kmol/h
V′=V=234.47 kmol/h
④求操作線方程
精餾段操作線方程為
y= x+ XD=0.667x+0.301
提餾段操作線方程為
y′= 』- Xw =1.237x』-0.003
5圖解法求理論塔板層數
採用圖解法求理論踏板層數,如上圖所示。求解結果為
總理論塔板層數 NT=12.5
進料板位置 NF=6
2.實際塔板層數的求取
精餾段實際塔板層數 N精=6/0.56≈11
提留段實際塔板層數 N提=6.5/0.56≈12
2.4精餾塔工藝條件的計算 1.操作壓力計算
塔頂操作壓力 PD=101.3+4=105.3 kPa
每層塔板壓降 ΔP=0.7 kPa
進料板壓力 PF=112.3 kPa
精餾段平均壓力 Pm=108.8 kPa
2.平均摩爾質量計算
塔頂平均摩爾質量計算
由xD=y1=0.992,查平衡曲線,得
x1=0.956
MVDm=0.992×78.11+(1-0.992)92.13=78.22 kg/kmol
MLDm=0.956×78.11+(1-0.956)92.13=79.66 kg/kmol
進料板平均摩爾質量計算
由圖解理論板,得
yF=0.720
查平衡曲線,得
xF=0.497
MVFm=0.720×78.11+(1-0.720)92.13=82.04 kg/kmol
MLFm=0.497×78.11+(1-0.497)92.13=85.16 kg/kmol
精餾段平均摩爾質量
MVm=(78.22+82.04)/2=80.13 kg/kmol
MLm=(79.66+85.16)/2=82.41 kg/kmol
3.平均密度計算
(1)氣相平均密度計算
由理想氣體狀態方程計算,即
рVm= =2.88 kg/m3
(2)液相平均密度的計算
液相平均密度計算依下式計算,即
1/рVm=∑ai/рi
塔頂液相平均密度的計算
由tD=82.1℃,查手冊得
рA=812.7 kg/m3 рB=807.9 kg/m3
рLDm= =812.6kg/m3
進料板的平均密度計算
由tF=99.5℃,查手冊得
рA=793.1 kg/m3 рB=790.8 kg/m3
進料板液相的質量分率
aA=0.456
рLFm= =791.8 kg/m3
精餾段液相平均密度為
рLm=(812.6+791.8)/2=802.2 kg/m3
2.5精餾塔塔體工藝尺寸計算 1.塔徑的計算
精餾段的氣、液相體積流率
Vs= =1.812 m3/s
Ls= =0.0045 m3/s
由 umax=C
=0.0413
取板間距HT=0.40 m,板上液層高度hL=0.06 m,則
HT-hL=0.40-0.06=0.34 m
查資料可得 C20=0.075
C= C20 =0.0753
Umax =0.0753 =1.254 m/s
取安全系數為0.7,則空塔氣速為
u=0.7 umax=0.878 m/s
D= =1.66 m
按標准塔徑圓整後為 D=1.5 m
塔截面積為
AT=2.16 ㎡
實際空塔氣速為
u=0.839 m/s
2.精餾塔的有效高度計算
精餾段有效高度為
Z精=(N精—1)HT=4 m
提餾段有效高度為
Z提=(N提—1)HT=4.4 m
在進料板上開一人孔,其高度為0.8 m
故精餾塔的有效高度為
Z=Z精+Z提+0.8=9.2 m
2.6塔板主要工藝尺寸的計算 1.溢流裝置的計算
因塔徑D= 1.5m,可選用單溢流弓形降液管,採用凹形受液盤。各項計算如下:
(1)堰長lW
取 lW=0.66D=0.99 m
(2)溢流堰高度hW
由 hW=hL-hOW
選取平直堰,堰上液層高度hOW,近似的取E=1得
hOW= E =0.019 m
取板上清液層高度 hL=0.06 m
故 hW=0.06-0.019=0.041 m
(3)弓形降液管寬度Wd和截面積Af
由 lW/D=0.66 得
Af/AT=0.0722 Wd/D=0.124
故 Af=0.198 ㎡
Wd=0.186 m
驗算液體在降液管中停留的時間
θ= =17.6 s>5 s
故降液管設計合理。
2.7篩板流體力學的驗算 1.液面落差
對於篩板塔,液面落差很小,且塔徑和液流量不是很大,故可忽略液面落差的影響。
2.液沫夾帶
液沫夾帶量eV計算,即
eV= ( ) =0.042 kg<0.1 kg
hf=2.5 =0.15 m
故在本設計中液沫夾帶量eV在允許范圍內。
3.漏液
對篩板塔,漏液點氣速u0,min計算,即
u0,min=4.4
=6.0276 m/s
實際孔速
u0= Vs/A0=16.23 m/s>u0,min
穩定系數為
K=u0 /u0,min=2.692>1.5
故在本設計中無明顯漏液。
第三章 設計結果匯總
序號 項目 數值
1 平均溫度 ,℃ 90.8
2 平均壓力Pm,kPa 108.8
3 氣相流量Vs (m3/s) 0.872
4 液相流量Ls (m3/s) 0.0022
5 實際塔板數 23
6 有效段高度Z,m 9.2
7 塔徑,m 1.0
8 板間距,m 0.4
9 溢流形式 單溢流
10 降液管形式 弓形
11 堰長,m 0.66
12 堰高,m 0.051
13 板上層液高度,m 0.06
14 堰上層液高度,m 0.009
15 空塔氣速,m/s 1.111
16 液沫夾帶eV,(kg液/kg氣) 0.042
17 穩定系數 2.69
18 篩孔直徑,m 0.005
19 孔中心距,m 0.015
20 篩孔直徑,m 0.005
⑼ 蒸餾塔怎麼在車間調垂直度
採用高效的不銹鋼波紋規整填料。凡接觸介質的塔體部分和冷凝器、冷卻蛇管等均採用不銹鋼,以確保成品不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。塔徑ф50mm--ф2500mm蒸、精餾塔。塔體垂直度控制在1.5‰范圍內。可以屋頂垂直掛一個吊線砣,與瓦工徹牆一樣找垂直。
⑽ 蒸餾塔的操作原理
當液態物質受熱時蒸氣壓增大,待蒸氣壓大到與大氣壓或所給壓力相等時液體沸騰,即達到沸點。所謂蒸餾就是將液態物質加熱到沸騰變為蒸氣,又將蒸氣冷卻為液體這兩個過程的聯合操作。 分餾:如果將兩種揮發性液體混合物進行蒸餾,在沸騰溫度下,其氣相與液相達成平衡,出來的蒸氣中含有較多量易揮發物質的組分,將此蒸氣冷凝成液體,其組成與氣相組成等同(即含有較多的易揮發組分),而殘 留物中卻含有較多量的高沸點組分(難揮發組分),這就是進行了一次簡單的蒸餾。 如果將蒸氣凝成的液體重新蒸餾,即又進行一次氣液平衡,再度產生的蒸氣中,所含的易揮發物質組分又有增高,同樣,將此蒸氣再經冷凝而得到的液體中,易揮發物質的組成當然更高,這樣我們可以利用一連串的有系統的重復蒸餾,最後能得到接近純組分的兩種液體。 應用這樣反復多次的簡單蒸餾,雖然可以得到接近純組分的兩種液體,但是這樣做既浪費時間,且在重復多次蒸餾操作中的損失又很大,設備復雜,所以,通常是利用分餾柱進行多次氣化和冷凝,這就是分餾。 在分餾柱內,當上升的蒸氣與下降的冷凝液互凝相接觸時,上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化,兩者之間發生了熱量交換,其結果,上升蒸氣中易揮發組分增加,而下降的冷凝液中高沸點組分(難揮發組分)增加,如果繼續多次,就等於進行了多次的氣液平衡,即達到了多次蒸餾的效果。這樣*近分餾柱頂部易揮發物質的組分比率高,而在燒瓶里高沸點組分(難揮發組分)的比率高。這樣只要分餾柱足夠高,就可將這種組分完全徹底分開。工業上的精餾塔就相當於分餾柱。