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《海川化工論壇_篩板精餾塔設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、化工原理課程設(shè)計設(shè)計項目:篩板精餾塔系別:化學工程系班級:化工工藝03姓名:625521學號:……指導老師:張老師設(shè)計時間:2006.7.25-8.228第一章概述 高徑比很大的設(shè)備稱為塔器.塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一.它可使氣(或汽)液或液液兩相之間進行緊密接觸,達到相際傳質(zhì)及傳熱的目的.常見的、可在塔設(shè)備中完成的單元操作有:精餾、吸收、解吸和萃取等。此外,工業(yè)氣體的冷卻與回收,氣體的濕法凈制和干燥,以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等. 在化工或煉油廠中,塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量 質(zhì)量 生產(chǎn)能
2、力和消耗定額,以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面都有重大的影響.據(jù)有關(guān)資料報道,塔設(shè)備的投資費用占整個工藝設(shè)備投資費用的較大比例(見下表).因此,塔設(shè)備的設(shè)計和研究,受到化工 煉油等行業(yè)的極大重視. 化工生產(chǎn)裝置中各類工藝設(shè)備所占投資的比例1化工設(shè)備設(shè)計全書,塔設(shè)備設(shè)計,第1頁.裝置名稱工藝設(shè)備類別攪拌設(shè)備反應(yīng)設(shè)備換熱設(shè)備塔設(shè)備合計化工和石油化工煤油和煤化工人造纖維藥物和制藥油脂工業(yè)油漆和涂料橡膠6.152.6312.1933.6119.5853.6615.3822.9113.022.3030.608.9922.03
3、12.0445.5549.5040.6125.9250.9412.9157.4725.3934.8544.909.8720.4911.4015.11100%100%100%100%100%100%100% 作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備,首先必須使氣(汽)液兩相充分接觸,以獲得較高的傳質(zhì)效率.此外,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,塔設(shè)備還得考慮下列各項傳質(zhì)效率.此外,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,塔設(shè)備還得考慮下列各項要求: ?。ǎ保┥a(chǎn)能力大.在較大的氣(汽)液流速下,仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象. ?。ǎ玻┎僮?/p>
4、穩(wěn)定、彈性大.當塔設(shè)備的氣(汽)液負荷量有較大的波動時,仍能在較高的傳質(zhì)效率下進行穩(wěn)定的操作.并且塔設(shè)備應(yīng)保證能長期連續(xù)操作.28 ?。ǎ常┝黧w流動的阻力?。戳黧w通過塔設(shè)備的壓力降小.這將大大節(jié)省生產(chǎn)中的動力消耗,以及降低經(jīng)常操作費用.對于減壓蒸餾操作,較大的壓力降還使系統(tǒng)無法維持必要的真空度. (4)結(jié)構(gòu)簡單、材料耗用量小、制造和安裝容易.這可以減少基建過程中的投資費用. ?。ǎ担┠透g和不易堵塞,方便操作、調(diào)節(jié)和檢修. 事實上,對于現(xiàn)有的任何一種塔型,都不可能完全滿足上述所有要求,僅是在某些方面具有獨到之處. 根據(jù)設(shè)
5、計任務(wù)書,此設(shè)計的塔型為篩板塔.篩板塔是很早出現(xiàn)的一種板式塔.五十年代起對篩板塔進行了大量工業(yè)規(guī)模的研究,逐步掌握了篩板塔的性能,并形成了較完善的設(shè)計方法.與泡罩塔相比,篩板塔具有下列優(yōu)點:生產(chǎn)能力大20-40%,塔板效率高10-15%,壓力降低30-50%,而且結(jié)構(gòu)簡單,塔盤造價減少40%左右,安裝、維修都較容易.從而一反長期的冷落狀況,獲得了廣泛應(yīng)用.近年來對篩板塔盤的研究還在發(fā)展,出現(xiàn)了大孔徑篩板(孔徑可達20-25mm),導向篩板等多種形式. 篩板塔盤上分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流堰及降液管等幾部分.工業(yè)塔常用的篩孔孔徑為
6、3-8mm,按正三角形排列.空間距與孔徑的比為2.5-5.近年來有大孔徑(10-25mm)篩板的,它具有制造容易,不易堵塞等優(yōu)點,只是漏夜點低,操作彈性小. 篩板塔的特點如下: ?。ǎ保┙Y(jié)構(gòu)簡單、制造維修方便. ?。ǎ玻┥a(chǎn)能力大,比浮閥塔還高. (3)塔板壓力降較低,適宜于真空蒸餾. ?。ǎ矗┧逍瘦^高,但比浮閥塔稍低. (5)合理設(shè)計的篩板塔可是具有較高的操作彈性,僅稍低與泡罩塔.(6)小孔徑篩板易堵塞,故不宜處理臟的、粘性大的和帶有固體粒子的料液.28第二章主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(1)苯和氯苯的物理性質(zhì)化學化工物性數(shù)據(jù)手冊,
7、有機卷,第290頁.項目分子式分子量M沸點,℃臨界溫度tc,℃臨界壓強PC,kPA苯AC6H678.1180.1289.24910氯苯BC6H5CL112.56404.9K化學工程手冊,第1篇化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù),第174頁359.24518(2)常壓下苯和氯苯的蒸汽壓石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊,第457頁溫度,℃POAmmHgPOBmmHg80757.62147.4485889.26179.395901020.9211.35951185.65253.7551001350.4296.161051831.7351.3551102313406.5
8、51152638.5477.1251202964547.71253355636.5051303764725.311404674945.55(3)飽和蒸汽壓PO苯和氯苯的飽和蒸汽壓可用Antoine方程求算,即式中T—物系溫度,K,PO—飽和蒸汽壓,mmHgA、B