筛板精馏塔设计

目录

1、符号说明 (2)

2.主要物性数据 (4)

2.1苯、乙苯的物理性质 (4)

2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力 (4)

2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度 (4)

2.4苯、乙苯的液相密度 (4)

2.5不同塔径的板间距 (4)

3.工艺计算 (5)

3.1精馏塔的物料衡算 (5)

3.2塔板数的确定 (5)

3.3实际塔板数的求取 (6)

3.4相关物性参数的计算 (7)

3.4.1操作压强 (7)

3.4.2平均温度 (8)

3.4.3平均摩尔质量 (8)

3.4.4平均密度 (9)

3.4.5液体平均表面张力 (11)

3.4.6气液相负荷 (11)

3.5塔和塔板的主要工艺尺寸计算 (13)

3.5.1塔径 (13)

3.5.2溢流装置 (16)

3.5.3弓形降液管宽度 (16)

3.5.4降液管底隙高度 (17)

3.5.5塔板布置 (17)

3.5.6筛孔计算及其排列 (18)

3.6筛板的流体力学计算 (18)

3.6.1液面落差 (20)

3.6.2液沫夹带 (20)

3.6.3漏液 (20)

3.6.4液泛 (21)

3.7塔板负荷性能图 (21)

3.7.1漏液线 (21)

3.7.2雾沫夹带线 (22)

3.7.3液相负荷下限线 (22)

3.7.4液相负荷上限线 (23)

3.7.5液泛线 (23)

6.参考文献 (27)

1、符号说明

1.1英文字母

∆P——气体通过每层筛板的压降，kPa

——塔的截面积，m2

A

T

C——负荷因子，无因次

t——筛孔的中心距，m

——表面张力为20mN/m的

C

20

u——空塔气速，m/s

——筛孔直径，m

d

o

——塔板开孔区面积，m2

A

a

n——筛孔数目

——降液管截面积，m2

A

f

P——操作压力，kPa

——筛孔区面积，m2

A

o

u

——漏液点气速，m/s

omin

D——塔径，m

'——液体通过降液体系的速度，m/s

u

o

e

——液沫夹带量，kg液/kg气

v

V

——气体体积流量，m/s

n

R——回流比

——气体体积流量，m/s

V

s

——最小回流比

R

min

——边缘无效区宽度，m

W

c

M——平均摩尔质量，kg/kmol

W

——弓形降液管高度，m

d

——平均温度，℃

T

m

——破沫区宽度，m

W

s

g——重力加速度，m/s2

Z——板式塔有效高度，m

F

——筛孔气相动触因子

o

——出口堰与沉降管距离，m

h

l

——与平板压强相当的液柱高度，m

h

c

τ——液体在降液管内停留时

——与液体流过降液管压强降

h

d

相当的液柱高度，m

h

——板上清液高度，m f

——堰上液层高度，m

h

ow

H

——出口堰高度，m

w

H

'——进口堰高度，m

w

hσ——与克服表面张力压强降相当的液柱高度，m

L——液相

H——板式塔高度，m

V——气相

H

——降液管内清夜层高度，m d

L

——液体体积流量，m3/h

s

HF——进料处塔板间距，m HP——人孔处塔板间距，m

T——理论板层数

δ——筛板厚度，m

μ——粘度，mPa·s

ρ——密度，kg/m3

α——质量分率，无因次

φ——开孔率，无因次

——降液管的底隙高度，m

h

o

σ——表面张力，mN/m

max——最大

min——最小

2.主要物性数据2.1苯、乙苯的物理性质

2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力

2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度

2.4苯、乙苯的液相密度

2.5不同塔径的板间距

3.工艺计算

3.1精馏塔的物料衡算

W D F +=

W D F Wx Dx Fx +=

苯的摩尔质量： 78/A M kg kmol = 乙苯的摩尔质量： 106/B M kg kmol = 原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量：

()150%7850%10692/F M kg kmol =-⨯+⨯=

因为5%F D W x x x ==50%、=98%、分别为原料、塔顶、产品中的苯的摩尔分数

所以：50005000

54.35/92

F F kmol h M =

== ()54.35(0.50.05)

26.30/0.980.05

F W D W F X X D kmol h X X ⨯-⨯-=

==--

54.3526.3028.05/W F D kmol h =-=-=

3.2塔板数的确定

查化工手册得苯和乙苯的t-x-y 关系

T/℃ x y - 1 1 84 0.86 0.974 88 0.74 0.939 92 0.635 0.906 96 0.541 0.864 100 0.485 0.816 104 0.4 0.8 108 0.318 0.7 110.6 0.278 0.654 115 0.217 0.571 120 0.156 0.463 125 0.103 0.344 130 0.055 0.205 135 0.01 0.042 136.2 0 0