化工原理课程设计---利用浮阀塔分离正戊烷及正己烷的工艺设计

安徽理工大学 化工原理课程设计

2.84?LA?how?E???1000??lw?2/3 近似取E=1

精馏段:

how2.84?3.06?10?3?3600?????1000?1.04??2/3?0.0137m

hw?hL?how?0.06?0.0137?0.0463m提馏段:

how''2.84?8?10?3?3600?????1000?1.04??'2/3?0.0260m

hw?hL?how?0.06?0.0260?0.034m (2)弓形降液管的宽度和横截面积

Af查图得:AT?0.07Wd?0.145Af?0.07?2.01?0.1407m2D 则:

Wd?1.6?0.145?0.232m

验算降液管内停留时间:

??精馏段:

AfHTLS1AfHTLS2'?'0.1407?0.45?20.69s?5s?33.06?10 ?0.1407?0.45?7.91s?5s?38?10

?'?提馏段:

(3)降液管底隙高度 精馏段:

LS13.06?10?3?0?0.13m/s,h0???0.0226ml?1.04?0.13w0取降液管底隙的流速 提馏段:

8?10?3?0?0.13m/s,h0???0.0592m'1.04?0.13lw?0取降液管底隙的流速

'LS2h因为h0不小于20mm,故0满足要求。

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5.4.塔板布置及浮阀数目与排列

(1)塔板分布

本设计塔径1.6m,采用分块式塔板,以便通过人孔装拆塔板。 阀孔临界速度

?u0?Kp1精馏段

?72.8????????V1??72.8????????V2?0.548?72.8????3.54???72.8?????4.23?0.548?5.24m/s

?4.76m/s0.548?u0?Kp2提馏段

0.548

上下两段相应的阀孔动能因子为:

F01??u0?Kp1?V1?5.243.54?9.859F02??u0?Kp2?V2?4.764.23?9.790均属正常操作范围。

(2)浮阀数目与排列 精馏段 取阀孔动能因子

F0?10,

则孔速

?01为:

?01?F0?V1?103.54?5.3149m/s

Ws?0.065m取边缘区宽度Wc﹦0.055m,安定区宽度开孔区面积

R?,

D?WC?0.8?0.055?0.745m2 Dx???Wd?WS??0.8?0.232?0.065?0.503m2

??R2x?22Aa?2?xR?x?sin?1?180R??

?0.503??2?2?0.5030.7452?0.5032??0.7452sin?1?1.375m1800.745??? 提馏段

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取边缘区宽度Wc﹦0.030m,安定区宽度Ws?0.055m, 开孔区面积

??R2?1x?22Aa?2?xR?x?sin?180R??

?0.513??2?2?0.5130.772?0.5132??0.772sin?1?1.453m1800.77??? 其中,

R?D?WC?0.8?0.030?0.77m2,

x?D??Wd?Ws??0.8??0.232?0.055??0.513m2

(3)浮阀数n与开孔率? F1 型浮阀的阀孔直径为39mm

u0?阀孔气速

n?F0?V,其中取F=10

0

V浮阀数目

2u0d0?/4 2??nd02D 开孔率

u0?103.54?5.31m/s精馏段

n?

4?1.42?224块5.31?0.039?0.039??

0.039?0.039??224??13.31%1.6?1.6

u0?104.23?4.86m/s提留段

n?

4?1.4?242块4.86?0.039?0.039?3.14

0.039?0.039??242??14.38%1.6?1.6

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浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一横排的孔心距t=0.075m,则排间距t?为

t??Aa1.375??0.0818m?81.8mmnt224?0.075 Aa1.453??0.0801m?80.1mmnt242?0.075

精馏段

提留段

t??考虑到塔的直径较大,故采用分块式塔板,而各分快板的支撑与衔接将占去一部分鼓泡区面积,因此排间距应小于计算值,故取t?=80mm=0.08m

重新计算孔速及阀数

n?Aa1.375??230tt?0.075?0.08

1.42?4?5.17m/s230?0.039?0.039?3.14

精馏段

u0?V2nd0?/4?F0?5.17?3.54?9.73

??230?0.039?0.039?13.66%1.6?1.6 n?Aa1.453??243tt?0.075?0.08

1.4?4?4.83m/s243?0.039?0.039?3.14

提留段

u0?V2nd0?/4?F0?4.83?4.23?9.93

??243?0.039?0.039?14.44%1.6?1.6

由此可知,阀孔动能因数变化不大

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