分離甲醇—水混合液的篩板精餾塔--化工原理課程設(shè)計匯編完整

1、分離甲醇一水混合液的篩板精餾塔-化工原理課程設(shè)計匯編（可以直接使用，可編輯 優(yōu)秀版資料，歡迎下載）化工原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目:分離甲醇一水混合液的篩板精僧塔設(shè)計時間: 專業(yè)名稱: 學(xué)生姓名: 設(shè)計成績:化工原理課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目分離混合液的篩板精餾塔設(shè)計數(shù)據(jù)及條件生產(chǎn)能力：年處理甲醇一一水混合液8.3 萬噸（年開工 300天）原料：輕組分含量為40%（質(zhì)量百分率，下同）的常溫液體分離要求：塔頂輕組分含量不低于 93%塔底輕組分含量不高于24%建廠地區(qū)：沈陽市設(shè)計要求：1、編制一份精餾塔設(shè)計說明書，主要內(nèi)容要求：<1>.前言<2>.流程確定和說明<3>

2、.生產(chǎn)條件確定和說明<4>.精餾塔的設(shè)計計算<5>. 主要附屬設(shè)備及附件的選型計算<6>. 設(shè)計結(jié)果列表<7>. 設(shè)計結(jié)果的自我總結(jié)評價與說明<8>. 注明參考和使用的設(shè)計資料2、編制一份精餾塔工藝條件單， 繪制一份帶控制點的工藝流 程圖。、八前言精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差異對其進(jìn)行加 熱，然后進(jìn)行多次混合蒸氣的部分冷凝和混合液的部分加熱汽 化以達(dá)到分離目的的一種化工單元操作。精餾操作應(yīng)在塔設(shè)備 中完成，塔設(shè)備提供氣液兩相充分接觸的場所，有效地實現(xiàn)氣 液兩相間的傳熱、傳質(zhì)，以達(dá)到理想的分離效果，在化工、煉 油、石油化工等工

3、業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾是分離液體混合物 最常用的一種單元操作，精餾過程中氣液兩相多次直接接觸和 分離，利用液相混合物個各組分的揮發(fā)度不同，使易揮發(fā)組分 由液相向氣相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)原料液中各組分的分離。本設(shè)計的題目是甲醇 - 水二元物系板式精餾塔的設(shè)計。采用 板式塔分離甲醇 - 水的液相混合物。 板式塔與填料塔相比用于精 餾裝置有諸多優(yōu)勢。板式塔是逐級接觸，混合物濃度呈階躍式 變化。板式塔主要功能：在每塊踏板上氣液兩相若保持充分接 觸，可為傳質(zhì)過程提供足夠大且不斷更新的相際接觸面，減小 傳質(zhì)阻力 ;在塔內(nèi)使氣液兩相呈逆流流動，以提供最大的傳質(zhì)阻力。板式塔可方便地住塔板安裝冷卻盤管。在確定的工藝要求

4、下，確定設(shè)計方案，設(shè)計內(nèi)容包括精餾塔工藝設(shè)計計算、塔輔 助設(shè)備設(shè)計計算、精餾工藝過程流程圖、精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、 設(shè)計說明書。篩板塔是 1932 年提出的，當(dāng)時主要用于釀造，其優(yōu)點是結(jié) 構(gòu)簡單，制造維修方便，造價低，氣壓壓降小，板上液面落差 較小，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔。 其缺點是穩(wěn)定操作范圍窄，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理粘 性大的、臟的和帶固體粒子的料液。但設(shè)計良好的篩板塔仍具 有足夠的操作彈性，對易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板， 故近年我國對篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計中設(shè)計該種 塔型。目錄、八尸前 言 5.第一章流程及生產(chǎn)條件的確定和說明 5.1.1加料方

5、式 5.1.2進(jìn)料狀況 5.1.3塔頂冷凝方式 5.1.4加熱方式 6.1.5再沸器 6.第二章精餾塔設(shè)計計算 7.2.1精餾塔的物料衡算 7.7.7.7.2.2 塔板數(shù)的確定 7.7. 采用圖解法求 NT 。 7. 求最小回流比及操作回流比 8. 求精餾塔的汽液相負(fù)荷 9.1.0 溫度的計算 1. 0 平均摩爾質(zhì)量的計算 11 表面張力的計算 1. 2 粘度的計算 1. 2 相對揮發(fā)度的計算 1. 32.3 精餾塔塔體工藝尺寸計算 141.4 1.5 1.7 1.72.4 塔板主要工藝尺寸計算 1. 71.8 1.82.5 篩板的流體力學(xué)驗算 2. 02.0 2.1 2.1 2.1 2.22

6、.6 塔板負(fù)荷性能圖 2. 22.3 2.3 2.42.42.52.7 篩板塔設(shè)計計算結(jié)果匯總表 27第三章 附屬設(shè)備的選型計算 2. 93.1 接管的設(shè)計 2.92.92.92.93.03.03.03.2 筒體與封頭 3.03.0 3.13.3 除沫器 3.13.4 裙座 3.23.5 冷凝器 3.23.6 再沸器 3.33.7 塔結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.43.43.43.53.8 塔高 3.5附 圖 3.8總 結(jié) 3.9參考文獻(xiàn) 4.1第一章 流程及生產(chǎn)條件的確定和說明1.1 加料方式加料方式有兩種：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加 料時，要通過液位高度才可以得到穩(wěn)定的流量和流速，通過重 力加料

7、，由于多了高位槽，建設(shè)費用會相應(yīng)增加。若采用泵直 接加料，通過采用自動控制泵來控制泵的流量和流速，使流量 和流速穩(wěn)定，從而提高傳質(zhì)效率，且泵結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。 故本設(shè)計采用自動控制泵加料。1.2 進(jìn)料狀況進(jìn)料狀況一般有冷液進(jìn)料和泡點進(jìn)料。進(jìn)料狀況與塔板數(shù)、 塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實際的生產(chǎn)中 進(jìn)料狀況有多種，但一般都進(jìn)料液預(yù)熱到泡點才送入塔中，這 主要是由于此時塔的操作比較容易控制，不受季節(jié)氣溫的影響 此外，在泡點進(jìn)料時，精餾段與提餾段的塔徑基本相同，無論 是設(shè)計計算還是實際加工制造這樣的精餾塔都比較容易， 為此， 本次設(shè)計中采取泡點進(jìn)料。1.3 塔頂冷凝方式冷凝器分為全

8、凝器和分凝器兩種， 當(dāng)被冷凝的氣相溫度較高 且常溫下為液體時，一般采用全凝器冷凝。當(dāng)被冷凝的氣相溫 度較高但組分較多且常溫下某組分為氣態(tài)或易氣化時，一般采 用分凝器。本設(shè)計組分為甲醇和水，常溫下均為液體，且不易 氣化。故使用用全凝器，塔頂出來的氣體溫度不高，冷凝回流 液和產(chǎn)品溫度不高，無需進(jìn)一步冷卻，此分離也是為了得到甲 醇，故本設(shè)計選用全冷凝器。1.4 加熱方式加熱方式分為直接蒸汽加熱和間接蒸汽加熱。 蒸餾釜的加熱 方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時也采用直接蒸 汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底 溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔 底殘液中易

9、揮發(fā)組分的濃度較低，因而使用理論板數(shù)增加，費 用增加。間接蒸汽加熱器是塔釜液部分汽化維持原來濃度，以 減少理論板數(shù)。故本設(shè)計采用間接蒸汽加熱。1.5 再沸器再沸器的作用是加熱塔底料液，使之部分氣化，以提供精餾 塔內(nèi)的上升氣流，分為內(nèi)置式和外置式。本設(shè)計采用再沸器置 于塔外的方式。第二章精餾塔設(shè)計計算2.1精餾塔的物料衡算Xf0.40/320.04/320.60/180.273Xd0.93/320.93/320.07/180.882Xw0.0140.024/320.024/320.976/18原料處理量F8.3 107300 24 21.822528.264kmol / hMf0.2733210

10、.2731821.822kg/molMd0.88232(10.882)1830.348kg / molMw0.01432(10.014)1818.196kg/mol總物料衡算F D W甲醇物料衡算XfF XdD xWW聯(lián)立解得 D 157.627kmol/h , W 370.637kmol/h2.2塔板數(shù)的確定采用圖解法求Nt。由手冊查得甲醇一水的汽液相平衡數(shù)據(jù)見表2-1，繪出x-y圖溫度t/ C液相中的摩爾分氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)/y數(shù)/x100.000.000.00096.400.020.13493.500.040.23491.200.060.30489.300.080.36587.700.10

11、0.41884.400.150.51781.700.200.57978.000.300.66575.300.400.72973.100.500.77971.200.600.82569.300.700.87067.600.800.91566.000.900.95865.000.950.97964.501.001.000求最 小回 流比 及操 作回 流比在中 對角 線上(0.273 , 0.273 )做垂線為進(jìn)料線與平衡線交點坐標(biāo)為yq 0.650xq 0.273。故最小回流比為Rmin 佇聖 a882-。650 yq - xq0.650 - 0.2730.620操作回流比為R2 Rmin1.24

12、求精餾塔的汽液相負(fù)荷L RD 1.230 152.627189.257kmol / hV (R 1)D(1.230 1) 152.627341.884kmol / hq 1, L L qF 187 .7311528.264717.521 kmol /hV V 341.884kmol/h精餾段操作線方程丫#Xd 0.554X 0.394提餾段操作線方程yWxw 2.100X 0.0152圖2-1 圖解法示意圖溫度的計算塔頂溫度0.915 0.8820.915 0.87067.60 tD67.60 69.30，解得tD68.85C進(jìn)料板溫度0.30 0.200.273 0.2078.0 81.70

13、tF 81.70解得tF79.0C塔釜溫度0 0.0140 0.02100 tw100 96.4，解得97.48 C精餾段平均溫度t1 竺覽 73.925 C2提餾段平均溫度tWtFt288.24 C全塔平均溫度TmtD tW83.165C平均摩爾質(zhì)量的計算塔頂平均摩爾質(zhì)量xdyi 0.882，查平衡曲線圖得xi 0.750Mvdm0.882 32(10.882)1830.348kmol / kgMldm0.750 32(10.750)1828.5kmol/kg進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量由圖解理論板得xf y1 0.273, X1 0.05MVFm 0.273 32(1 0.273) 1821.822

14、kmol / kgMLFm 0.05 32 (10.05) 18 18.7kmol/kg塔底平均摩爾質(zhì)量xw y1 0.014， X1 0.002MVWm 0.014 32 (10.014) 1818.196kmol /kgMLwm 0.0056 32 (1 0.0056) 1818.078kmol / kgM VmM LmMVDmMVFm2M LDm M LFm2精餾段平均摩爾質(zhì)量26.085kmol / kg23.6kmol / kg提餾段平均摩爾質(zhì)量M VmM VFm M VWm20.009kmol / kgMLmMLFmMLWm18.389kmol/kg表面張力的計算表2-2甲醇與水在

15、各溫度下的表面張力溫度（丫） :甲醇 水708060i. 11 .°i1 "t| 1181.'40 * ', 1 匸'1"""' '66.22' 64.35 ' 62.59 '10090 j '' 1_6i 1*70 w r*的1 w i60.72 ； 58.86 ；即 LM Xi i塔頂液相表面張力8070797017.5018.40A18.40，8070797062.5964.35B64.35，解得解得LFM 0.273 17.5900.727 62.76617

16、.590mN/m62.766mN /m50.433mN / m精餾段液相平均表面張力LMLDM LFM37.1855mN /m2706068.85 6018.419.30A血30，解得A18.503mN/m7060鵲曇，解得B64.565mN/m64.3566.22LDM0.88218.503 0.118 64.56523.938mN /m進(jìn)料板液相表面張力粘度的計算表2-3甲醇與水在各溫度下的粘度溫度/c6070甲醇0.2770.25280901000.2280.2120.196液相平均粘度計算lg刊Xi lg山塔頂液相平均粘度706068.85 600.2520.277mA 0.277，7

17、06068.85 600.4060.469爐 0.469lg LDM0.882lg A 0.118LDM0.270mPa s進(jìn)料板液相平均粘度807079 700.2280.252ma 0.252，807079 700.3560.406mb 0.406，lg LFM0.273lg a 0.727lfm 0.319mPa s解得解得lg B解得解得lg B(JA(JB0.255mPa s0.413mPa s0.5687(iA 0.2304mPa s(xB 0.361mPa s0.4957精餾段液相平均粘度LDM LFMlm0.2945mPa s2相對揮發(fā)度的計算表2-4安托因系數(shù)表甲醇水相對揮發(fā)

18、度的計算A7.197367.07406B1574.991657.46C238.86227.02t c -1691 10168PaoPb甲醇，當(dāng)溫度為 64.7 C時，lg pvp A 三,1 CIg PA1574 99/口7.197365，得 PA102.09kPa64.7238.86Ig Pb 7.074061657.46，得 Pb24.68kPa64.7227.02d 皂 4.14Pb當(dāng)溫度為100 c時lgPA 7.19736 加6，得 PA354.8kPaIg PB 7.074061657.46 ，得 Pb 101.39kPa100 227.02Paw3.499Pb全塔平均相對揮發(fā)度

19、d w 3.97全塔效率為 Et0.49 lm 0.2450.471安全系數(shù)取1.1實際塔板數(shù)NPNtEt70.471 1.114精餾段實際板層數(shù)N精48Et 1.1提餾段實際板層數(shù)N提J 6Et 1.12.3精餾塔塔體工藝尺寸計算塔頂操作壓力 Pd 101.325kPa每層塔板壓降p 0.7kPa進(jìn)料板壓力 Pf 101.325 0.7 9 107.625kPa精餾段平均壓力Pm1PdPf2104.475kPa塔釜壓力 Pw 101.325 14 0.7111.125kPa提餾段平均壓力Pm2 P PF 109.375kPa全塔平均壓力Pm1 Pm2Pm108.5kPa2表2-5甲醇與水在各

20、溫度下的密度溫度/c60708090100甲醇(kg/m-3)751743734725716水(kg/m-3)983.1977.8971.8965.3958.4塔頂液相密度70 60743 75168.85 60a 751，解得743.92kg/m70 6068.85 60977.8 983.1B 983.1，解得 b 978.410kg/m3塔頂液平均密度LDM0.93 743.92 (1 0.93) 978.410756.613kg/m進(jìn)料板液相密度80 70734 743霍，解得734.9kg/m80 70971.8 977.8篤簽，解得972.4kg/m0.273 320.273 32

21、 (1 0.273) 180.400進(jìn)料板液相平均密度LFM10.400 734.9 (1 0.400) 972.4861.088kg/m塔釜液相密度100 90716 72597.48 90a 725，解得718.268kg/m100 90958.4 965.397.48 90b 965.3，解得960.139kg/m0.014 320.014 32 (1 0.014) 180.0246LWM0.0246 718.268 (10.0246) 960.139952.251kg/m精餾段液相平均密度LMLDMLFM2808.8505kg /m精餾段氣相平均密度VMPm MVMRTm0.955kg

22、 / m精餾段氣相體積流率VsV Mvm3600 vm32.594m / s精餾段液相體積流率L Mlm Ls3600 lm30.00153m /s由 UmaxLM VMVMLM -)2VM0.0172取板間距Ht 04m，板上液層高度Hl 0.06m，則Ht Hl 0.34m，由史密斯關(guān)聯(lián)圖可得氣體負(fù)荷因子C20 0.068L 0.2C C20 ()0.07700LM VMUmax c ： 2.240m/sVM取安全系數(shù)為0.7貝U空塔氣速為 u 0.7umax 1.568m/s塔徑D 普1.452m ,按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后：D 1.6m塔截面積為At2.0096m2實際空塔氣速為 u VS 1

23、.291m/sAt精餾段的有效高度：Z精(N精1)Ht(81)0.42.8m提餾段的有效高度：Z提(N提1)Ht(61)0.42.0m在進(jìn)料板上方開一人孔:高度為0.8m ,因此進(jìn)料板上精餾段高度為1.0m 故精餾塔的有效高度：Z Z精 Z提1.0 5.8m2.4塔板主要工藝尺寸計算因塔徑D 1.6m，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤 各項計算如下：溢流堰長LWLW 0.7D1.12m溢流堰高度HwHW Hl How本設(shè)計采用平直堰，取E 1。堰上液層高度HOW由式How竺4 e （竺）31000LW0.00821m取板上液層高度 Hl 0.06m， Hw Hl How 0.05179m

24、弓形降液管寬度Wd和截面Af由LW 0.7，查弓形降液管參數(shù)圖得A 0.084，罟0.149DAtD故 Af 0.084 2.00960.1688m， Wd 0.149 1.600.2384m根據(jù)式""AE 44.13s>5s，故降液管合理降液管底隙高度h0h0 云3600士，取 U 0 0.08m/S，則 h00.00153360036001.12 0.080.0171mHw h0 0.03469 > 0.0006m，故降液管底隙高度合理塔板的分塊;因D 1.6m，故塔板采用分塊式表2-6塔板分塊數(shù)表塔徑塔徑 塔板分塊800123140014180025200

25、026查塔板分塊數(shù)表得，塔板分為4塊。邊緣區(qū)域的確定取安定區(qū)寬度Ws 0.06m取邊緣區(qū)寬度Wc 0.04m開孔區(qū)面積計算；開孔區(qū)面積計算即 Aa 2(X R2 X2石;R2sin1£)180R式中：DX(Wd Ws) 0.8 (0.2384 0.06) 0.5016m2R D Wc 0.8 0.040.76m2 ；所以：Aa 2(0.50160.762 0.50162 314 0.762 sin 1 0.5016) 1.405m21800.76篩板孔計算及排列；本設(shè)計所處理的物系無腐蝕性，可選用板厚3mm的碳鋼板，取篩孔直徑do 5mm，篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為:t 3d

26、 03 5 15mm。篩孔數(shù)目n為：n氣泮7212個 開孑 L率0.907 (辛)2 10.07%氣體通過閥孔的氣速為u0Vs2.59418.334m/ sAa 1.405 0.10072.5篩板的流體力學(xué)驗算干板阻力hc的計算；2干板阻力hc的計算即hc 1 尹，由d。/2g L C05/3 1.67，查干板篩孔流量系數(shù)圖得C。0.772hc12g2U0C00.0510.955808.8505218.3341.670.00726m 液柱氣體通過液層阻力ht的計算;Vs2.594, “.UaAtAf1.409m/ s2.0096 0.1688 1 1Fa ua .v 1.4090.955 1.

27、377 kg'/(s m')查充氣數(shù)關(guān)聯(lián)圖得：0.612則h1Hl0.612 0.06 0.03672m 液柱。液體表面張力阻力計算;34 L 4 37.1855 10 3-0.00375m 液柱Lgdo 808.8505 9.81 0.005所以氣體通過塔板的液柱高度hp hc hi h 0.00726 0.036720.003750.04773m 液柱所以每層塔板的壓降p hp - g 0.04773 808.8505 9.81378.729pa< 0.7kPa。故該工藝設(shè)計合理。對于篩板塔來說，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均 不大，故可忽略液面落差的影響。液沫

28、夾帶量計算即5.7 1063.2Ua- Ht 2.5Hl精餾段液沫夾帶量65.7 103.2UaHt 2.5Hl5.7 10-637.1855 10-31.4090.4 2.5 0.060.00154kg 液 /kg 氣因：ev< 0.1kg液/kg氣所以本設(shè)計液沫夾帶量 ev在范圍內(nèi)uo，min 4.40 0.0056 0.13Hl h4.4 0.7720.0056 0.13 0.06 0.00375808.8505 9.711m/s0.955實際孔速U018.334m/s> u°,min穩(wěn)定系數(shù)為：U018.334K1.9 > 1.5U0, min9.711因此

29、本設(shè)計中無明顯漏液為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度Hd應(yīng)服從關(guān)系式Hd(Ht Hw)取0.5，貝卩(Ht Hw)0.5 (0.4 0.05179) 0.226。而 Hd hp Hl hd板上不設(shè)口堰h(yuǎn)d0.153(u。)20.153 (0.08)20.0009792板上不設(shè)口堰h(yuǎn)d0.153(u。)20.153 (0.2)20.00612 液柱Hd 0.04773 0.060.006120.11385 液柱Hd (Ht Hw)，故本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。2.6塔板負(fù)荷性能圖U0,min Vs, min /A。4.4C。、.； 0.0056 0.13(Hw How) L / VH ow2.

30、84E1000(卩)3Vs, min 4.4C0A0 . 0.0056 0.13(Hw How) h L / V0.2480.0.0056 0.13 0.051791000 123600Ls 3808.85050.003751.120.955得 Vs, min 0.2480 ： 68.09LS37.27在操作范圍內(nèi)任取幾個Ls值，依上式計算出Vs，min值，計算結(jié)果列于表2-7表2-7 漏液線Ls(m3/s)Vs(m3/s0.00060.6910.00150.7080.00300.7310.00450.749由上表做漏液線1以ev 0.1 kg液/kg氣為限，由ev5.7 1063.2UaLH

31、tHfUaVsAtAfVs2.0096 0.16880.543Vs2Hf 2.5Hl 2.5(Hw How) 0.1295 1.546Ls?2Ht Hf 0.2705 1.546 Ls33.2ev5.7 1037.1855 100.543Vs20.2705 1.546Ls空0.12整理得 Vs, min 3.777 21.587 Ls?在操作范圍內(nèi)，任取幾個LS值，依上式計算出Vs min值，計算結(jié)果列于下表2-8表2-8液沫夾帶量Ls(m3/s)Vs(m3/s0.00063.6230.00153.4940.00303.3280.00453.199由上表做液沫夾帶線 2對于平直堰，取堰上液層高

32、度How 0.006為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)22.843600Ls 3l ,/白3HowE ()30.006，取 E=1，得 Ls, min 0.00096m /s1000LW'據(jù)此作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3以 4 s作為液體在降液管中停留的時間下限AWLs4s，故 Ls, min0.1688 0.40.01688m3/s據(jù)此作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線Hd (HTHW)Hd hp Hl hd (he hi h ) Hl hdHl Hw HowHi Hl聯(lián)立解得 Ht (1)How hc hd h忽略h，將How與Ls、 hd 與 Ls、he與VS的關(guān)系式帶入上式得2

33、22qaVs b cLs dLs311V2-2g (A0C0)2l0.00504Ht (1)Hw0.50.4(0.50.612 1) 0.051790.1420.1532Lw h0417.1223600 3E (1)1000Lw2.840.997將有關(guān)數(shù)據(jù)整理代入得:0.00504 Vs20.142 417.12Ls220.997 Ls3在操作范圍內(nèi)，任意取幾個Ls值，依據(jù)上式計算出Vs值，計算結(jié)果列于下表2-9表2-9液泛線Ls(m3/s)0 00060 00150 00300 00451 lO/o 丿Vs(m3/su > uuuo5.17U UU 1 w5.04U uuou483U-

34、UUH-U4.59由上表數(shù)據(jù)作出液泛線 5根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，在負(fù)荷性能圖上作出操作點 A，連接0A即作出操作線，有圖可以看出， 該篩板塔的操作上限為液泛控制，操作下限漏液控制。圖2-1 篩板負(fù)荷性能圖*八73猜相員荷FffiH病121620由圖查得：Vs, max1.64Vs, min0.57故操作彈性為：Vs, maxVs, min1.642.880.572.7篩板塔設(shè)計計算結(jié)果匯總表表2-9篩板塔的工藝計算結(jié)果匯總表1 平均溫度tm ,C2 平均壓力Pm，kPa3 氣相流量V，m3/s4 液相流量Ls，m3/s實際塔板數(shù)Np有效高度Z，m83.165108.52.

35、5940.00153 145.88板間距Ht m049溢流形式單溢流7 10丄LLL J丿|匕丿x 亠 J 降液管形式1 iJ-LLLVlu弓形降液管11+堰Lw mv 7 L> I M TIA- Q1 1212二堰H wimIII'0 0517913板上液層高度 Hl m0 06141* 1 LAV s 1' U Z-X*- ，111堰卜液層高度how m0 00821rT15降液管底隙高度 hn m0 01711 U16怦nx日丿氐好|dj£j乙II u, ill安定區(qū)寬度 Ws m1 1 10 0617JA 丿匸yihV V s ?III邊緣區(qū)寬度 wc

36、m0 04rr 18開孔 區(qū)面積 Aa m-l1 40519丿i八且“八f a hi'篩孔'直徑d n mm520孔中丿心距日 t mm15XJ21 孔中心、距匚1-11II11篩孔數(shù)目 n721222開孔率木10 07%厶厶237 1 7 U T 9空塔氣速 u m/s1 291厶Q24丄塔氣速 u , m/s孔 氣束 Il 0 m/s1 118 334251 J 匕 kj 啟"1、- LJ U，III/ D禾芻定系數(shù) K1. ww I1 926每層塔板壓降A(chǔ) pkPa0 7'丿每丿層丄塔4板丿 1 +A p ,1廠m負(fù)荷卜限U - r液泛控制2 7no負(fù)荷

37、丄限 負(fù)荷下限液泛控制1漏液控制,29負(fù)荷下限勺液沫帶 e“ kg 勺液 /kg漏液控制0 001542930液液不夾j帶 ev - kg 液人/kg 氣*相負(fù)荷丄K限 m 3 /s0.00 1540 01688OUOd氣|相負(fù)荷上限ill /o氣卡相負(fù)/荷卜B限 m 3 /sU-U 1 UOOA AAAQR3 132氣相負(fù)荷丨限 m /s操作彈性00096288第三章附屬設(shè)備的選型計算3.1接管的設(shè)計本設(shè)計采用直管進(jìn)料，管徑計算如下：8.3 1073Vs0.00372m / s3600 24 300 861.088管內(nèi)流速取uf 1.6m/s，管徑DJ； I0：2uf v 3.14 1.6查

38、附錄標(biāo)準(zhǔn)系列管選取60 3。54mm本設(shè)計采用直管回流，管徑計算如下:VsLMd3600 d189.257 30.3483600 756.6130.00211m3/s管內(nèi)流速取ud m/s，管徑D 欄 J；.：0：；141mm查附錄標(biāo)準(zhǔn)系列管選取 50 4.5本設(shè)計采用直管出料，塔徑計算如下:VS3600 W370.637 18.1963600 952.25130.00197m /s管內(nèi)流速取uw 1.6m3/s，管徑D(4 0.00197V 3.14 1.640mm查附錄標(biāo)準(zhǔn)系列管選取 48 4管內(nèi)流速u 20m/s,管徑D橙 屠魯406mm查附錄標(biāo)準(zhǔn)系列管選取457 25.5本設(shè)計采用直管

39、進(jìn)氣，管內(nèi)流速u 23m / s管徑D黔需377mm查附錄標(biāo)準(zhǔn)系列管選取406 14.5進(jìn)料管接管法蘭: 回流罐接管法蘭: 塔底出料管法蘭: 塔頂出料管法蘭: 塔釜進(jìn)氣管法蘭:3.2筒體與封頭Pg6Dg73HG5010 58Pg6Dg57HG5010 58Pg6Dg45HG5010 58Pg6Dg480HG5010 58Pg6Dg426HG5010 58筒體的計算即S0 器 ，設(shè)計壓力P 1.66kgf/cm2，選用材質(zhì)為2P普通碳鋼，查得100 C以下的許用應(yīng)力t 1270kgf/cm2，焊縫系數(shù)取 °851.23mmSo2 1270 0.85 1.66鋼板厚度負(fù)偏差C1 

40、6;8mm腐蝕裕量C2 2mm ,加工減薄量C3 S0 10%0.123mm，實際壁厚 S 1.23 0.8 2 0.123 4.153mm。壁厚選擇4mm，所用材質(zhì)Q235A本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，壁厚計算如下:普通碳鋼，查得 100 C以下的許用應(yīng)力1270kgf / cm2，焊縫系數(shù)取 0.85c11.661600S 02 1270 0.85 1 1.661.23mm鋼板厚度負(fù)偏差C10.8mm腐蝕裕量C2 2mm ,加工減薄量S0嚴(yán)KP取系數(shù)K 1，設(shè)計壓力P 1'66kgf/cm2，選用材質(zhì)為C3 S0 10%0.123mm實際壁厚S 1.230.8 20.1234.153

41、mm實際壁厚S 1.230.8 20.1234.153mm壁厚選擇4mm,所用材質(zhì)Q235AZ 封 0.475m3.3除沫器u K . L V，取系數(shù) K=0.107 , u 0.107、808.8505 0.955 3.11m/s v ，V 0.955除沫器直徑DJ：2；9：1.03m u v 3.14 3.11選用標(biāo)準(zhǔn)型的不銹鋼除沫器40-100。3.4裙座塔底常用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支撐形式。為了制作方便，一般采用圓筒形，由于裙座內(nèi)徑大于800mm，故裙座壁厚取16mm ?；A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑:基礎(chǔ)環(huán)外徑:(1600 2 16) 3001332m

42、m(1600 2 16) 3001932mmDbo 2000mmDbiDbo圓整后Dbi 1400mm考慮到腐蝕余量取18mm，再沸器裙座高度取 3m 。3.5冷凝器有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計選用的整體傳熱系數(shù)一般范圍為5001500 w/(m2 K)。本設(shè)計選取 K 700W/(m2 K)t2出料液溫度：68.85 C (飽和氣)68.85 C (飽和液)塔頂溫度：68.85 C,冷卻水溫度： 20 C 35 C逆流操作：t1 68.85 20 48.85Ct2 68.85 35 33.85Ctmt1t2lQ40.89C由內(nèi)插法塔底溫度tw97.48C,選用120 C飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取溫度60708090100甲醇Y(kJ/kg)23051988193918891835水 Y(kJ/kg)23552331230722832258由 tD 68.85C ,查表 3-11988 23051988甲醇3氣體流量VS 2594m/s5v 0.955kg/m 3塔頂被冷凝量:q 2.5940.9552.48kg / s冷凝的熱量：Q q甲醇5020.636 kJ / kg傳熱面積：AQ35020.636 1025.79mk tm700 278.04總凝水流量：wQ5020.636 103280.02kg/si甲醇 2024.45kJ/ kg70 6070