完整化工原理课程设计 - 苯-甲苯精馏塔设计(6)

苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计

Ls,max?HTAf??0.4?0.163?0.013m3/s 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。

图1 精馏段筛板负荷性能图

在负荷性能图上，作出操作点P，连接OP，即作出操作线。由图可看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。 同精馏段，得出提馏段的各曲线为： (1) 雾沫夹带线

5.7?10?6??uaev??L??HT?hf????

23s3.2整理得：Vs?5.52?13.07L (2) 液泛线

??HT?hw??hp?hw?how?hd

已知E=1.06 lw=1.2，同理精馏段得：

HTAf0.4?0.163?0.013m3/s5c0?0.84

Ls,max???

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由此可作出精馏段液泛线2。 (3) 漏液线

hL?hw?how?0.0325?0.628l

Vs,minA02???786.4?3? ?4.43?0.84??0.0056?0.628L?0.00216??s????????3.2123suow?整理得：Vs,min?0.6881.90?20.25ls 据此可作出漏液线3。 (4) 液相负荷上限线

以θ＝5s作为液体在降液管中停留时间的下限，

Ls,max?HTAf?0.4?0.163?0.013(m3/s) 523?据此可作出与气体流量元关的垂直液相负荷上限线0.013。 (5) 液相负荷下限线

以how＝5s作为液体在降液管中停留时间的下限，

23how??3600?Ls,min?2.84??1.06???? 10001.2??整理得：Ls,min?9.73?10?4(m3/s) 由此可作出液相负荷下限线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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四 设计结果一览表

项目 各段平均压强 各段平均温度 气相 平均流量 液相 实际塔板数 板间距 塔的有效高度 塔径 空塔气速 塔板液流形式 溢流管型式 堰长 堰高 溢流堰宽度 管底与受业盘距离 板上清液层高度 孔径 孔间距 孔数 开孔面积 筛孔气速 塔板压降 液体在降液管中停留时间 降液管内清液层高度 雾沫夹带 负荷上限 负荷下限 气相最大负荷 气相最小负荷 操作弹性 符号 Pm tm VS LS N HT Z D u lw hw Wd ho hL do t n uo hP τ Hd eV VS·max VS·min 单位 kPa ℃ m3/s m3/s 块 m m m m/s m m m m m mm mm 个 m2 m/s kPa s m kg液/kg气 m3/s m3/s 计算数据 精馏段 提留段 108.8 115.8 83.24 95.27 2.08 2.02 0.0043 0.0092 10 10 0.40 0.40 3.6 3.6 2 2 0.66 0.643 单流型 单流型 弓形 弓形 1.2 1.2 0.044 0.044 0.2 0.2 0.036 0.06 5.0 17.5 9660 0.185 11.26 0.591 7.09 0.121 0.00732 雾沫夹带控制 漏液控制 3.6 1.2 3.1 0.0767 0.06 5.0 17.5 9660 0.185 10.92 0.591 7.09 0.121 0.00657 雾沫夹带控制 漏液控制

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五 板式塔得结构与附属设备

5.1附件的计算

5.1.1接管 (1)进料管

进料管的结构类型很多，有直管进料管、弯管进料管、T形进料管。本设计采用直管进料管。F=149Kg/h , ?F=807.9Kg/m3 则体积流量

V?FM进e进149?80.21?807.9?3600?0.00411m/s

管内流速u?0.6m/s

4Vu?则管径

d??4?0.004110.6?3.14?0.0934m?93.4mm

取进料管规格Φ95×2.5 则管内径d=90mm

进料管实际流速(2)回流管

u?4V?d2?4?0.004113.14?0.092?0.65m/s

采用直管回流管，回流管的回流量L?155.87kmol/h 塔顶液相平均摩尔质量M?80.21kg/kmol,平均密度

??813.9kg/m3

则液体流量

VL?LMe?155.87?80.21813.9?3600?0.00427m/s

?0.0602m?60.2mm3取管内流速u?1.5m/s

4VLu?则回流管直径

d??4?0.004271.5?3.14

可取回流管规格Φ65×2.5 则管内直径d=60mm

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