化工原理课程设计
化工原理课程设计甲醇填料吸收塔设计

投资估算及经济效益分析
投资估算
根据甲醇填料吸收塔的设计方案,对设备、材料、安装、调试等各方面的费用进行详细估算,以确保投资预算的 准确性。
经济效益分析
通过对比不同设计方案的经济效益,包括投资回报率、净现值、内部收益率等指标,评估甲醇填料吸收塔的经济 效益,为决策提供依据。
环保法规遵守情况说明
在甲醇吸收塔周围设置防火墙或 防火带,防止火灾蔓延。同时, 塔体上应设置明显的安全警示标 志和灭火器材。
防爆措施
对于可能存在爆炸危险的区域, 应采取相应的防爆措施,如设置 防爆门、防爆窗等。此外,还应 对塔体进行定期检查和维修,确 保设备完好无损。
防毒措施
甲醇具有一定的毒性,因此在设 计过程中应采取相应的防毒措施 。例如,在塔体上设置排风口和 通风设备,确保空气流通;工作 人员在操作时应佩戴防毒面具和 防护服等个人防护用品。
化工原理课程设计甲 醇填料吸收塔设计
目录
• 课程设计背景与目的 • 甲醇填料吸收塔基本原理 • 设计方案制定与参数选择
目录
• 工艺流程设计与优化 • 设备布置与管道设计 • 控制系统设计与实现 • 经济评价与环保考虑
01
课程设计背景与目的
化工原理课程设计意义
01 02
理论与实践结合
化工原理课程设计是连接化工理论学习与工程实践的重要桥梁,通过课 程设计,学生可以将所学的化工原理知识应用于实际工程问题中,加深 对理论知识的理解和掌握。
塔内件设计与优化
通过对塔内件(如分布器、收集器、再分布器等)的设计和优化,实现气液均匀分布、减少返混和降低压降等目标, 从而提高吸收效率和降低能耗。
操作条件优化
通过对操作条件(如温度、压力、流量等)的优化,使吸收塔在最佳工况下运行,提高吸收效率和产品 质量,降低能耗和废弃物排放。
化工原理课程设计前言

化工原理课程设计前言
化工原理是化学工程专业的一门重要课程,它是学生在学习化学工程专业知识
的基础上,进一步深入了解化工过程的基本原理和技术。
本课程设计旨在通过实际案例分析和计算,帮助学生加深对化工原理的理解,提高解决实际工程问题的能力。
在化工原理课程设计中,我们将涉及到化工原理的基本概念、热力学、传质和
反应工程等内容。
通过对这些内容的学习和实践,学生将能够掌握化工过程中的基本原理和技术,为将来的工程实践打下坚实的基础。
本课程设计将以实际工程案例为背景,通过对案例的分析和计算,让学生了解
化工原理在实际工程中的应用。
同时,我们还将引导学生运用所学知识,解决实际工程中的问题,培养学生的工程实践能力和创新意识。
通过本课程设计的学习,学生将不仅能够掌握化工原理的基本理论,还能够了
解化工工程中的现实问题和挑战。
我们希望学生能够通过本课程设计,对化工原理有一个更加深入和全面的理解,为将来的工程实践做好充分的准备。
最后,希望学生能够认真对待本课程设计,积极参与课程学习和实践,不断提
高自己的专业能力和素质,为将来的工程实践做好充分的准备。
同时,也希望学生在学习过程中能够保持好奇心和求知欲,不断探索和创新,为化工行业的发展做出自己的贡献。
化工原理课程设计将是一次知识的盛宴,也将是一次思维的碰撞。
让我们一起
期待这个过程,为自己的未来梦想努力奋斗!。
化工原理课程设计

化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法,包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等,培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程,包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论,包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理,包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法,包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数,如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题,确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质:包括密度、粘度、热导率等,通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程:讲解连续方程、动量方程和能量方程,并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降:讲解层流和湍流的特性,分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡:讲解相图、相律和相变换的基本原理,并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程:讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法,并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法:通过小组讨论,引导学生主动思考和分析化工问题,提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析实际化工案例,使学生更好地理解和应用化工原理,培养学生的实际操作能力。
化工原理课程设计完整版

化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法,了解化工生产的基本过程和设备,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)理解化工原理的基本概念和原理;(2)熟悉化工生产的基本过程和设备;(3)掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际问题;(2)具备化工过程设计和优化能力;(3)学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对化工行业的认识和兴趣;(3)培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.化工原理基本概念和原理:包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备:包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法:包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下:第1-2周:化工原理基本概念和原理;第3-4周:化工生产过程和设备;第5-6周:化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法,引导学生理解和掌握;2.案例分析法:分析实际案例,让学生学会运用化工原理解决实际问题;3.实验法:进行实验操作,培养学生的实践能力和实验技能;4.小组讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:《化工原理》;2.参考书:相关化工原理的教材和学术著作;3.多媒体资料:教学PPT、视频、动画等;4.实验设备:反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估,考察学生的学习态度和理解能力。
化工原理课程设计柴诚敬

化工原理课程设计 柴诚敬一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质与传热等;2. 学会运用化学工程的基本原理分析典型化工过程中的现象与问题;3. 掌握化工流程设计的基本方法和步骤,能结合实际案例进行流程分析与优化。
技能目标:1. 能够运用数学工具解决化工过程中的计算问题,如物料平衡、能量平衡等;2. 培养学生运用实验、图表、模拟等方法对化工过程进行研究和评价的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热爱,激发学习积极性;2. 增强学生的环保意识,使其认识到化工过程对环境的影响及责任感;3. 培养学生严谨、求实的科学态度,提高其创新意识和实践能力。
本课程针对高年级学生,结合化工原理课程性质,注重理论与实践相结合,旨在培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。
教学要求以学生为中心,注重启发式教学,激发学生的主动性和创造性。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够全面掌握化工原理知识,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括:1. 化工流体力学基础:流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态等;参考教材第二章:流体力学基础。
2. 热力学原理及应用:热力学第一定律、第二定律,以及理想气体、实际气体的热力学性质;参考教材第三章:热力学原理及其在化工中的应用。
3. 传质与传热过程:质量传递、热量传递的基本原理,以及相应的传递速率计算;参考教材第四章:传质与传热。
4. 化工过程模拟与优化:介绍化工过程模拟的基本方法,如流程模拟、动态模拟等,以及优化策略;参考教材第五章:化工过程模拟与优化。
5. 典型化工单元操作:分析各类单元操作的基本原理及设备选型,如反应器、塔器、换热器等;参考教材第六章:典型化工单元操作。
教学大纲安排如下:第一周:化工流体力学基础;第二周:热力学原理及应用;第三周:传质与传热过程;第四周:化工过程模拟与优化;第五周:典型化工单元操作。
化工原理课程设计最新版本ppt课件

表2 物料衡算表
项目
数据
进料流量F,kmol/h 塔顶产品流量D, kmol/h 塔釜残液流量W, kmol/h 进料组成,xF(摩尔分数) 塔顶产品组成,xD(摩尔分数) 塔釜残液组成,xW(摩尔分数)
3.4 实际板数及进料位置的确定
1. 确定最小回流比Rmin q=1, xe=xF ye=f(xe) 由y~x图得出
4.实际板数及加料板位置的确定
由t-x(y)图查tD、tW 、 tF (其中tD查露点线, 因为xD= y1 ; tW查泡点线; tF查泡点线)
t tD tW 2
由此平均温度查表得液体粘度μi和α
由此平均温度查t-x(y)图得进料的xi
全塔效率由奥康奈尔O’connell关联式计算: (化原p212图5-38或化原下P118 图10-20)
表1 苯-甲苯常压相平衡数据
t/0C PA°/kPa PB°/kPa xA yA α
80.1
81
…
110.6
i
yi xi
1 xi 1 yi
1 n
i
对于环己醇-苯酚体系:
m
1 39
i
说明:平均相对挥发度为 5.62
3.2 绘制t-x(y)图及y-x图 在坐标纸上绘图,大小要求t-x(y)图为10*10cm,
1. 精馏塔工艺设计内容:全塔物料恒算、确定回流比 ;确定塔径、实际板数及加料板位置。
2. 精馏塔塔板工艺设计内容:塔板结构设计、流体力 学计算、负荷性能图、工艺尺寸装配图。
3. 换热器设计:确定冷热流体流动方式以及换热器结 构,进行换热器的热负荷计算,根据换热面积初选换热 器;
课程设计的要求
❖带控制点工艺流程图用A3图纸画 ❖塔工艺条件图(带管口)用A3纸画 ❖其余工艺设计图用坐标纸
化工原理 课程设计 精馏塔

化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计:精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式,将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%(质量分数),水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数:
操作压力:常压
进料流量:10万吨/年
进料组成:乙醇40%,水60%(质量分数)
产品要求:乙醇95%,水5%
2. 设计内容:
完成精馏塔的整体设计,包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时,还需完成塔内件(如进料口、液体分布器、再沸器等)的设计。
3. 绘图要求:
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图,并标注主要设备参数。
4. 报告要求:
完成设计报告,包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案:根据题目要求,选择合适的精馏塔类型(如筛板塔、浮阀塔等),并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径:根据精馏原理和物料性质,计算所需塔高和塔径,以满足分离要求。
3. 选择填料类型:根据物料的特性和分离要求,选择合适的填料类型,以提高传质效率。
4. 设计塔内件:根据塔板数和填料类型,设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算:根据进料组成、产品要求和操作条件,计算每块塔板的温度和组成,以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析:根据设计方案和工艺计算结果,分析项目的投资成本和运行成本,评估项目的经济可行性。
化工原理课程设计

化工原理课程设计(一)——碳八分离工段原料预热器设计学生姓名:왕량学校:대련대학专业班级:화공101学号:10412041指导老师:왕위징时间:2012.07.08目录一、设计任务书 (3)二、概述及设计方案简介 (4)1.碳八芳烃分离工艺简介 (4)2.换热器简介 (4)三、设计条件及主要物性参数 (7)1.设计条件 (7)2.主要物性参数 (7)四、工艺设计计算 (9)1.估算传热面积 (9)2.选择管径和管内流速 (11)3.选取管长、确定管程数和总管数 (12)4.平均传热温差校正及壳程数 (13)5.传热管排列 (14)6.管心距 (15)7.管束的分程方法 (15)8.壳体内径 (16)9.折流板和支承板 (16)10.其它主要附件 (17)11.接管 (17)五、换热器核算 (17)1.热流量核算 (17)2. 传热管和壳体壁温核算 (24)3. 换热器内流体阻力计算 (26)六、设计自我评述 (31)七、参考文献 (32)八、主要符号表 (32)八、附录 (33)附录1 工艺尺寸图 (33)附录2工艺流程图 (34)一、设计任务书化工原理课程设计任务书姓名:王亮班级:化工101碳八分离工段原料预热器设计冷流体:液体(流量15Koml/h)组成摩尔分率乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯18% 18% 40% 24%加热水蒸气压力为122Kg cm/由20℃加热到162℃要求管程和壳程压差均小于50KPa,设计标准式列管换热器二、概述及设计方案简介1.碳八芳烃分离工艺简介碳八芳烃分离即C8芳烃分离,根据工业需要将碳八芳烃分离成单一组分或馏分的过程。
C8芳烃分离的主要目的是活的经济价值较高的对二甲苯和邻二甲苯。
因此,C8芳烃分离有常常与碳八芳烃异构化结合在一起,以获得更多的对、邻二甲苯。
在个别情况下,也要分离出高纯度的乙苯、苯乙烯。
各种C8芳烃间沸点很接近难以用一般的精馏方法分离,各种C8芳烃沸点如表所示。
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《化工原理》课程设计报告精馏塔设计学院专业班级学号姓名指导教师目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3)一.设计题目 (3)二.操作条件 (3)三.塔设备型式 (3)四.工作日 (3)五.厂址 (3)六.设计内容 (3)设计方案 (4)一.工艺流程 (4)二.操作压力 (4)三.进料热状态 (4)四.加热方式 (4)精馏塔工艺计算书 (5)一.全塔的物料衡算 (5)二.理论塔板数的确定 (5)三.实际塔板数的确定 (7)四.精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8)五.塔体工艺尺寸设计 (10)六.塔板工艺尺寸设计 (12)七.塔板流体力学检验 (14)八.塔板负荷性能图 (17)九.接管尺寸计算 (19)十.附属设备计算 (21)设计结果一览表 (24)设计总结 (26)参考文献 (26)苯-氯苯精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务一.设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t,塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。
原料液中含氯苯为22%(以上均为质量%)。
二.操作条件1.塔顶压强自选;2.进料热状况自选;3.回流比自选;4.塔底加热蒸汽压强自选;5.单板压降不大于0.9kPa;三.塔板类型板式塔或填料塔。
四.工作日每年300天,每天24小时连续运行。
五.厂址厂址为天津地区。
六.设计内容1.设计方案的确定及流程说明2. 精馏塔的物料衡算;3.塔板数的确定;4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;5.精馏塔主要工艺尺寸;6.精馏塔塔板的流体力学验算;7.精馏塔塔板负荷性能图;8.精馏塔辅助设备选型与计算;9.设计结果概要或设计一览表;10.带控制点的生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图;11.设计总结和评述;设计方案的确定一、工艺流程苯和氯苯原料液经换热器由塔釜液预热至泡点连续进入精馏塔内,塔顶蒸气经塔顶冷凝器冷凝后,一部分馏分回流,一部分馏分作为产物连续采出;塔底液的一部分经塔釜再沸器气化后回到塔底,另一部分连续采出。
塔顶设置全凝器,塔釜设置再沸器,进料及回流液的输送采用离心泵。
本设计采用筛板塔,因其结构简单、易于加工、造价低廉,且具有处理能力大、塔板效率高、压降较低、适用于黏度不大的物系的分离等优点。
二、操作压力精馏过程按操作压力可分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。
确定操作压力时,必须根据所处理物料的性质,兼顾技术上的可行性和经济上的合理性的综合考虑。
一般优先使用常压精馏,对热敏性物料或混合物泡点过高的物系,宜采用减压精馏。
对于沸点低、在常压下为气态的物料,应在加压下进行精馏在本方案所涉及的浓度范围内,苯和氯苯的相对挥发度相差较大,易于分离,而且苯和氯苯在操作条件下均非热敏性物质,因此选用普通的常压精馏,并采取连续操作的方式。
三、进料热状态进料热状态与塔板数、塔径、回流量及塔的热负荷都有密切的关系。
q值增加,则冷凝器负荷降低,再沸器负荷增加。
对于低温精馏,采用较高q值更经济;对于高温精馏,当D/F值较大时,宜采用较小的q值;当D/F值较大时,宜采用q值较大的气液混合物。
本方案采用泡点进料。
四、加热方式塔釜的加热方式通常分为直接蒸汽加热和间接蒸汽加热。
当塔底产物近于纯水且在浓度很低时溶液的相对挥发度仍较大时,可采用直接蒸汽加热。
本方案采用间接蒸汽加热,塔釜设置再沸器。
饱和水蒸汽的冷凝潜热较大,价格较低廉,因此本方案采用饱和水蒸气作为加热剂。
精馏塔工艺计算书一、全塔的物料衡算苯的摩尔质量氯苯的摩尔质量进料及塔顶、塔底产品中苯的摩尔分数进料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量塔底产品量根据总物料衡算式及苯的物料衡算式联立求得二、理论塔板数的确定苯-氯苯属理想体系,采用图解法求理论板数。
由手册查得不同温度下苯和氯苯的饱和蒸气压数据,根据查阅气象资料可知天津地区年平均气压为101.6kPa。
计算塔顶压力对应的汽液平衡数据,绘制x-y图。
图1 图解法求理论板数本工艺采用泡点进料,进料热状况q=1。
q线与平衡曲线的交点坐标为x q = 0.836,y q = 0.961。
最小回流比取操作回流比精馏段气相及液相负荷提馏段气相及液相负荷精馏段操作线方程提馏段操作线方程采用图解法求理论板数。
求解结果为总理论板数N T= 16,其中精馏段理论板数N T,精= 9,提馏段理论板数N T,提= 6(不含再沸器),进料板位置N F = 10。
设全塔效率E T = 0.5,则精馏段实际板数N精= 9 / 0.5 = 18,提馏段实际板数N提= 6 / 0.5 = 12,总板数N = 18(不含再沸器)。
三、实际塔板数的确定前已得出,塔顶压力则塔底压力由Antoine方程及泡点方程通过试差法分别计算塔顶和塔底的温度(泡点)。
计算得塔顶温度塔底温度则全塔平均温度由手册查得此温度下苯的黏度氯苯的黏度。
进料液的黏度相对挥发度通过O’connell法估算全塔效率该数值低于假设值,故通过迭代重新计算。
最终得到满足精度要求的全塔效率值按此值计算得精馏段实际板数N精= 19,提馏段实际板数N提= 13,总板数N = 32(不含再沸器)。
四、精馏塔的工艺条件及相关物性数据的计算1操作压力根据塔顶压力及单板压降,可计算进料板压力及塔底压力精馏段平均压力提馏段平均压力2操作温度前已求得塔顶温度通过前文所述的泡点温度计算方法求取下,对应的进料板泡点温度以及下,对应的塔底泡点温度精馏段平均温度提馏段平均温度3平均摩尔质量塔顶查平衡曲线得气相平均摩尔质量液相平均摩尔质量进料板由图解法已知第10块理论板为进料板。
查平衡曲线得对应的气液相组成为气相平均摩尔质量液相平均摩尔质量塔底查平衡曲线得气相平均摩尔质量液相平均摩尔质量精馏段平均摩尔质量提馏段平均摩尔质量4密度精馏段气相平均密度提馏段气相平均密度由手册查得塔顶()则进料板()苯的质量分数则塔底()则精馏段液相平均密度提馏段液相平均密度5表面张力塔顶()则进料板()则塔底()则精馏段平均表面张力提馏段平均表面张力五、塔体工艺尺寸设计1 塔径精馏段气液相流量分别为取塔板间距,板上液层高度,则查Smith关联图得,则负荷因子最大允许气速取安全系数为0.6,则空塔气速提馏段气液相流量分别为取塔板间距,板上液层高度,则查Smith关联图得,则负荷因子最大允许气速取安全系数为0.6,则空塔气速按标准塔径圆整,取。
塔截面积为精馏段实际空塔气速提馏段实际空塔气速2 塔高塔板间距H T取0.80m。
塔顶空间高度H D取2倍塔板间距,即1.60m。
塔底空间高度H B按下式计算。
塔釜储液高度其中,塔釜料液停留时间取30min,查手册可知DN 3200mm的封头容积为0.635m3。
塔底页面至最下层塔板间距h2取2.065m,则全塔开6个人孔,分别位于塔顶、第7块板、第13块板、进料板、第26块板和塔釜,塔板间距可保证足够的工作空间。
塔的有效高度六、塔板工艺尺寸设计1 溢流装置塔径为3.2m,故选用单溢流弓形降液管及凹形受液盘。
精馏段取,则溢流堰堰长选用平直堰,Francis公式中液流收缩系数近似取。
堰上层液高度堰高度由查手册得到降液管宽度与塔径之比及降液管截面积与塔截面积之比则液体在降液管中的停留时间故降液管设计合理取液体通过降液板底隙的流速,则底隙高度提馏段取,则溢流堰堰长选用平直堰,Francis公式中液流收缩系数近似取。
堰上层液高度堰高度由查得则停留时间故降液管设计合理取液体通过降液板底隙的流速,则底隙高度2 板面组成因塔径较大,采用分块式塔板,塔板分为7块。
安定区宽度取,边缘区宽度取。
开孔区面积A a用下式计算精馏段同理,可算得提馏段3 筛孔设计选取厚度的碳钢塔板,筛孔直径。
精馏段和提馏段的筛孔均按正三角形排列,取筛孔中心距。
精馏段筛孔数目开孔率气体通过阀孔的气速同理可得提馏段七、塔板流体力学检验1 塔板压降塔板压降包括干板阻力、板上液层的有效阻力及液体表面张力引起的阻力。
干板阻力由查得流量系数。
则精馏段干板阻力同理,提馏段干板阻力气体通过液层的阻力精馏段以塔截面面积与降液区面积之差为基准计算的气体速度气相动能因子查手册得,充气系数,则板上液层的有效阻力提馏段液体表面张力引起的阻力精馏段提馏段由以上各项分别计算得精馏段和提馏段的塔板压降精馏段提馏段均满足设计任务书给定的要求2 漏液精馏段漏液点气速实际孔速稳定系数提馏段漏液点气速实际孔速稳定系数3 液沫夹带精馏段鼓泡层高度根据Hunt关联式算得液沫夹带量提馏段鼓泡层高度液沫夹带量精馏段和提馏段液沫夹带量均位于允许范围内。
4 液泛为防止塔内发生液泛,降液管内液层高度应服从关系式,苯-氯苯物系属一般物系,取安全系数。
精馏段满足提馏段满足故精馏段和提馏段均不会发生液泛。
八、塔的负荷性能图1 漏液线带入数据得,精馏段漏液线方程提馏段漏液线方程2液沫夹带线以为限,由以上各式联立求得精馏段液沫夹带线方程提馏段液沫夹带线方程3 液泛线由以上各式联立,得精馏段液泛线方程提馏段液泛线方程4 液相负荷下线对于平直堰,取堰上液层高度作为最小液体负荷标准,即精馏段提馏段图2 精馏段负荷性能图5 液相负荷上线精馏段和提馏段液体在降液管中停留时间的下限分别取10s和8s,由可得,精馏段提馏段由上述五条线可分别作出精馏段和提馏段的负荷性能图。
图3 提馏段负荷性能图九、接管尺寸计算1 进料管道进料体积流量利用泵输送料液,取液体流速则管径选用的无缝钢管,实际流速2塔顶回流液管道塔顶回流液体积流量利用泵输送回流液,取液体流速则管径选用的无缝钢管,实际流速3 塔底料液排出管道塔底产品体积流量取液体流速则管径选用的无缝钢管,实际流速4 塔顶蒸气出口管道塔顶蒸气体积流量取气体流速则管径选用的无缝钢管,实际流速5 塔底蒸气进口管道塔底蒸气体积流量取气体流速则管径选用的无缝钢管,实际流速十、辅助设备计算1 原料预热器将20的原料液预热至泡点温度(),加热介质采用113饱和水蒸汽(0.16MPa),冷凝液在饱和温度下流出。
选定原料液走管程,加热蒸汽走壳程。
壳程加热蒸汽定性温度管程流体定性温度根据定性温度查取有关物性数据。
水的汽化潜热水蒸气的密度苯及氯苯的恒压热容则原料液的恒压热容原料液的质量流量则热流量为平均传热温差加热蒸汽用量设总传热系数传热面积考虑15%面积裕度,则选用碳钢换热管,取管内流速单管程换热管数所需换热管长度为圆整为6m。
可按单管程设计,换热管数2 回流冷凝器塔顶蒸气为81.5的饱和蒸汽,冷却水进出口温度分别设为20和30。
冷却水走管程,塔顶蒸气走壳程。
壳程蒸汽定性温度管程流体定性温度根据定性温度查取有关物性数据。
冷却水的比热苯及氯苯的蒸发潜热则塔顶蒸气的蒸发潜热蒸气的质量流量则热流量为平均传热温差冷却水用量设总传热系数传热面积考虑15%面积裕度,则选用碳钢换热管,取管内流速单管程换热管数所需换热管长度为圆整为4.5m。