资源描述
内蒙古工业大学化工学院课程设计
学 号: 201220517038
化工原理课程设计
(
题 目:3.5万吨/年乙醇连续精馏塔设计
学生姓名:秦云
学 院:化工学院
系 别:应用化学系
专 业:应用化学
班 级:应化12-1
指导教师:刘醒民
二 〇 一 五 年 七 月
化工原理—化工设备机械基础 课程设计任务书
专业 应用化学 班级 应化12-1 设计人 秦云
一. 设计题目
3.5万吨/年乙醇连续精馏塔设计
二. 原始数据及条件
生产能力:年产3.5万吨乙醇(开工率300天/年),每天工作24小时;
原料:乙醇含量为45%(质量分率,下同),水含量为55%的常温混合液。
分离要求:塔顶,乙醇含量不低于91%
塔底,乙醇含量不高于 2%
操作条件:
塔顶压强
进料热状况
塔釜加热蒸汽压力
单板压降
0.5 KPa
(表压)
饱和液体(q=1)
0.5MPa(表压)
≤0.5KPa
三. 设计要求:
(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:
1. 前言
2. 设计方案的确定和流程的说明
3. 塔的工艺计算
4. 塔和塔板主要工艺尺寸的设计
a. 塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定
b. 塔板的流体力学验算
c. 塔板的负荷性能图
5. 附属设备的选型和计算
7. 注明参考和使用的设计资料
8. 对本设计的评述或有关问题的分析讨论
(二)绘制一个带控制点的工艺流程图(2#图)
(三)绘制精馏塔的工艺条件图(1#图纸)
推荐教材及主要参考书:
1.王国胜, 裴世红,孙怀宇. 化工原理课程设计. 大连:大连理工大学出版社,2005
2. 贾绍义,柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津:天津科学技术出版社,2002.
3. 马江权,冷一欣. 化工原理课程设计. 北京:中国石化出版社,2009.
4.《化工工艺设计手册》,上、下册;
5.《化学工程设计手册》;上、下册;
6. 化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-塔设备;化学工业出版社:北京. 2004,01
7.化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-管道;化学工业出版社:北京. 2004,01
8.陈敏恒. 化工原理(第三版). 北京:化学工业出版社,2006
目录
第一章 设计方案简介........................................1
第二章 工艺流程图及说明....................................2
第三章 塔板的工艺计算......................................3
3.1 精馏塔全塔物料衡算..................................3
3.2基本物性参数计算....................................3
3.2.1温度...........................................3
3.2.2精馏段和提馏段平均组成.........................4
3.2.3摩尔质量.......................................4
3.2.4操作压力.......................................4
3.2.5密度..........................................4
3.2.6混合物表面张力...................................5
3.2.7混合物的粘度................................6
3.2.8相对挥发度.....................................6
3.3理论塔板和实际塔板数的计算...........................7
3.3.1最小回流比的确定...................................7 3.3.2理论塔板数的确定..................................7
3.3.3确定进料位置....................................10
第四章 塔体的主要工艺尺寸计算...............................11
4.1塔体主要尺寸确定..................................11
4.1.1塔径的初步计算....................................11
4.1.2塔体主要工艺尺寸计算.............................12
4.1.3塔板布置....................................13
4.2 筛板的流体力学验算....................................14
4.2.1塔板压降.........................................14
4.2.2页面落差.........................................14
4.2.3液泛.............................................15
4.2.4漏液...........................................15
4.2.5液沫夹带.......................................15
4.3塔板负荷性能曲线......................................15
4.3.1漏液线..........................................15
4.3.2液沫夹带线......................................15
4.3.3液相负荷下限线..................................16
4.3.4液相负荷上限线..................................17
4.3.5液泛线..........................................17
第五章 板式塔的结构..........................................19
5.1塔其他部分高度的计算..................................19
5.1.1塔的顶部空间高度................................19
5.1.2塔的底部空间高度................................19
5.1.3人孔............................................19
5.2接管..............................................19
5.2.1进料管..........................................19
5.2.2回流管..........................................20
5.2.3塔底出料管......................................20
5.2.4塔顶蒸汽出料管..................................20
5.2.5塔底进气管......................................21
第六章 附属设备的计算.......................................22
6.1 热量衡算............................................22
6.2附属设备的选型........................................23
6.2.1再沸器..........................................23
6.2.2塔顶回流冷凝器..................................24
6.2.3塔顶产品冷凝器..................................24
6.2.4塔底产品冷凝器..................................24
6.2.5原料预热器......................................25
第七章 设计评述.............................................26
主要符号说明.................................................27
塔设计计算结果参数............................................. 29
第一章 设计方案简介
精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同,采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。在现代的工业生产中已经广泛地应用于物系的分离、提纯、制备等领域,并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔,而板式塔的塔板类型主要有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、喷射塔板等等,本次课程设计是筛板塔。
精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别,是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力。所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品。精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法
本次课程设计是分离乙醇——水二元物系。在此我选用连续精馏筛板塔。具有以下优点:
(1) 结构简单,造价低
(2) 板上页面落差小,其他压降低
(3) 气体分散均匀,传质效率高
具有以下缺点:
筛板易堵塞,不易处理结焦、粘度大的物料
本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算——物料衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算,可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件、物性参数及接管尺寸是合理的,以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
工科大学生应具有较高的综合能力,解决实际生产问题的能力,课程设计是一次让我们接触实际生产的良好机会,我们应充分利用这样的机会认真去对待每一项任务,为将来打下一个稳固的基础。
第二章 工艺流程图及说明
首先,乙醇和水的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。原料液全部作为提馏段的回流液。提馏段气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温冷却,其中一部分停留一定的时间然后进入乙醇的储罐,而其中的一部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品再沸器中,在再沸器中被加热到重新回到精馏塔;一部分经冷却流出。塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。最终,完成乙醇与水的分离。
冷凝器→塔顶产品冷却器→乙醇储罐→乙醇
↑回流↓
原料→原料罐→原料预热器→精馏塔
↑回流↓
再沸器← → 塔底产品冷却器→水的储罐→水
第三章 塔板的工艺计算
3.1 精馏塔全塔物料衡算
F:进料量(kmol/h) XF:原料组成
D:塔顶产品流量(kmol/h) XD:塔顶组成
W:塔底残液流量(kmol/h) XW:塔底组成
XF=
XD=
Xw=
总物料衡算 : F=D+W
易挥发组分物料衡算 : F XF=D XD+W XW
联立以上式子得:
F=412.32 kmol/h
D=120.77 kmol/h
W=291.55 kmol/s
3.2 基本物性参数
3.2.1 温度
T顶=78.4℃
T进=82.4℃
T底=99.9℃
Tm精=( T顶+T进)/2=(78.4+82.4)/2=80.4℃
Tm提=(T进+ T底)/2=(82.4=99.9)/2=91.2℃
3.2.2平均组成
由平均温度查表可得
精馏段平均组成:
x =0.43
y =0.66
提馏段平均组成:
x=0.0507
y=0.3306
3.2.3摩尔质量
精馏段
气相:MV精=MA*yA+MB*yB=46*0.66+18*0.34=36.48
液相:ML精=MA*Xa+MB*Xb=46*0.43+18*0.57=30.04
提馏段
气相:MV提=MA*yA+MB*yB=46*0.3306+18*0.6694=27.26
液相:ML提=MA*Xa+MB*Xb=46*0.0507+18*0.9493=19.42
3.2.4操作压力
PD=101.3+0.5=101.8 kpa
PF=101.8+0.5*16=109.8 kpa
PW=101.8+0.5*19+5=116.3 kpa
PM精=( PD+ PF)/2=(109.8+101.8)/2=105.55 kpa
PM提= (PF+ PW/2=(109.9+116.3)/2=113.1 kpa
3.2.5密度
混合液密度:
混合气密度:(T为热力学温度,K)
精馏段
aA =0.43*46/((0.43*46)+(0.57*180)=0.62
气相:
ρ精,V= p精MV精/ RTm精=107.55*36.48/8.314*(80.425+273.15)=1.33 kg/m3
液相:
ρ精,L=1/((0.62/789)+(0.38/971.8))=849.72 kg/m3
提馏段
aB =0.0507*46/((=0.0507*460+(18*0.9493))=0.12
气相:
ρ提,V= p提MV提/ RTm提=113.1*27.26/8.314*(273.15+91.2)=1.01
kg/m3
液相:
ρ提,L=1/((0.12/789)+(0.88/971.8))=945.5 kg/m3
3.2.6混合液体表面张力
乙醇表面张力:
温度,℃
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
σ,m N/m
22.3
21.2
20.4
19.8
18.8
18.0
17.15
16.2
15.2
14.4
水表面张力:
温度,℃
0
20
40
60
80
90
100
σ,m N/m
75.6
72.8
69.6
66.2
62.7
60.7
58.9
精馏段的平均温度约为80℃,由表可查得
σ精,水=62.67 mN/m
σ精,乙醇=17.15 mN/m
σm精=σ精,水*xA+σ精,乙醇*xB=17.15*0.43+62.67*0.57=43.1mN/m
提馏段的平均温度约为90℃,由表可查得
σ提,水=60.7 mN/m
σ题,乙醇=16.2 mN/m
σm提=σ提,水*xa+σ提,乙醇*xb=60.7*0.0507+16.2*0.9493=18.4 mN/m
3.2.7相对挥发度
α=10F
x=5 F1=1.105-0.027x=0.97 α1=10F=9.33
x=15 F2=1.045-0.019x=0.751 α2=5.64
x=25 F3=0.957-0.0153x=0.5745 α3=37.5
x=35 F4=0.89-0.013x=0.5745 α4=2.72
x=45 F5=0.78-0.01X=0.33 α5=2.14
x=55 F6=0.773-0.01x=0.223 α6=1.67
x=65 F7=0.603-0.007x=0.148 α7=1.48
x=75 F8=0.553-0.0062x=0.088 α8=0.88
x=85 F9=0.55-0.0062x=0.023 α9=0.23
α=(α1+α2+α3+α4+α5+α6+α7+α8+α9)/9=3.09
3.2.8混合物的粘度
精馏段温度约为80℃
查表,得μ水=0.3565mpa·s, μ醇=0.4950mpa·s
提馏段温度约为91℃
查表,得μ水=0.3130mpa·s, μ醇=0.3960mpa·s
(1)精馏段粘度:
μ1=μ醇x1+μ水(1-x1)=0.4950*0.43+0.3565* (1-0.43)=0.4160 mpa·s
(1) 提留段粘度:
μ2=μ醇x2+μ水(1-x2)=0.3960*0.0507+0.3130* (1-0.0507)=0.3172 mpa·s
平均粘度:μ=(μ1+μ2)/2=(0.4160+0.3172)=0.3666mpa.s
3.3理论塔板和实际塔板数的计算
3.3.1最小回流比的确定:
绘出乙醇—水的气液平衡组成,即t-X-Y曲线图
由上图知,点精馏线与纵轴的截距为0.37
即为值
XD=0.80
最小回流比Rmin=1.16
3.3.2理论塔板数的确定:
简捷法求理论塔板数
Nmin=4.5
知道 :Nmin=4.5 Rmin=1.16
通过吉利兰图,可查得
跟的关系
在0.01<<0.9范围内
令Y= , X=
有:Y=0.545827-0.591422X+0.002743/X
R1=1.1 Rmin=1.276 R2=1.2Rmin=1.392
R3=1.3 Rmin=1.508 R4=1.4 Rmin=1.624
R5=1.5 Rmin=1.74 R6=1.6 Rmin=1.856
R7=1.7 Rmin=1.972 R8=1.8 Rmin=2.088
即:
X1=(1.276-1.16)/(1.276+1)=0.050967
X2=(1.392-1.16)/(1.392 +1)=0.96990
X3=(1.508-1.16)/(1.508+1)=0.138756
X4=(1.624-1.16)/(1.624+1)=0.176829
X5=(1.74-1.16)/(1.74+1)=0.211679
X6=(1.856-1.16)/(1.856+1)=0.412955
X7=(1.972-1.16)/(1.972+1)=0.273216
X8=(2.088-1.16)/(2.088+1)=0.394280
N1=13.1 N2=11.4
N3=10.6 N4=9.96
N5=9.4 N6=9.07
N7=8.2 N8=8.4
用坐标纸画出N和R的关系图,如下:
由图知,当R=1.7Rmin时,N变化率已经非常小,几乎不再下降,此时经济费用比较合理,故
R=1.7Rmin=1.972
NT=N-1=8.2-1=7.2块
实际塔板数确定:
T顶=78.4℃ T底=99.9℃
Tm=(78.4+99.9)/2=89℃
查表知此温度的乙醇摩尔分数为:6.68%
F=1.105-0.027x=0.92
α=10F=8.32
μ=0.3666 mpa.s
ET=0.49(αμL)-0.245=0.49*(8.32*0.3666)-0.245=0.382
全塔所需实际塔板数:块
3.3.3确定进料位置
X>80 F=0.55-0.0062x=0.55-0.0062*91=-0.0142
D=10F=0.968
X<30 F=0.89-0.013*24=0.578
F=10F=3,784
=
Nmin,精=
X==(1.972-1.16)/(1.972+1)=0.273217
Y=0.545827-0.591422X+0.002743/X =0.394280
N精=
实际精馏段层数为:Np,精=块
实际提馏段层数为:Np,提=19-16=3块
故加料板层数为为:16+1=17块
第四章 塔体的主要工艺尺寸计算
4.1塔体主要尺寸确定
4.1.1塔径的初步计算
气液相体积流量计算
(1)精馏段:
气相:
液相:
(2)提馏段
气相:
液相:
精馏段塔径计算
气,液相负荷:
L=R*D=1.972*120.77=238.16
V=(R+1)*D=358.93
取板间距:Ht=0.5m , hL=0.06m .则Ht- hL=0.44m
查图可知C20=0.073 ,则
umax=m/s
u= umax*0.7=1.173 m/s
D=m
塔径圆整后:D=1800 mm=1.8 m
塔截面积为:
AT=0.785D2=2.54m2
实际空塔气速为:
u=VS/AT=2.72/2.54=1.071 m/s
精馏段有效高度 :Z精=(N精-1)HT=(16-1)*0.5=7.5m
提馏段有效高度 :Z提=(N提-1)HT=(3-1)*0.5=1m
进料上方开一人入孔,高度为:0.8m
全塔的有效高度 :Z =7.5+1+0.8 =9.3m
4.1.2塔体主要工艺尺寸计算
D=1800mm 选用单溢流板即可
堰长lw 取=0.6D=1.08m
溢流堰高度(出口堰高)hw
选择平直堰 取E=1
堰上层高度: m
hw=0.06-0.01=0.05
弓形降液管宽度和截面积
由lw/d=0.6查得
Wd/D=0.11,Af /AT=0.054
Wd=0.198m,Af=0.137m2
数值大于5S ,设计合理
降液管底隙高度
取u0'=0.1m/s
h0=
受液盘的选取
由于D=1800mm>600mm
故选用凹液盘比较合适
4.1.3塔板布置
塔板分布
本设计塔径D=1.8m 采用分块式塔板
①鼓泡区
②溢流区
③安定区
D=1.8m>1.5m 取WS=80mm
④无效区
由于塔径比较大, 取WC=150mm
筛孔的计算及其排列
筛孔直径:
选用不锈钢塔板,取d0=2.5mm
板厚为2.5mm
孔中心距:
t/d0=3
t=3*d0=7.5mm
筛孔的排列与筛孔数
采用正三角形排列
x=D/2-(Wd+Ws)=1.8/2-(0.198+0.08)=0.622
r= D/2-Wc=1.8/2-0.15=0.75
鼓泡区面积:Aa=
开孔数:n=1.155Aat2=37265个
开孔率:∅=0.9070.00250.00752=0.1=10%
4.2 筛板的流体力学验算
4.2.1塔板压降
△p=△pc+△p1+△pσ
把压力用液柱高度来表示:
hp=hc+h1+hσ
干板压降
hc=
d0/δ=1 查表得C0=0.8
hc=0.051(25.53/0.8)2(1.33/849.72)=0.0813m
气体通过充气液层的压降
h1=β(hw+how)
h1=0.62*0.26=0.0372m
液体表面张力产生的压降
hσ一般很小,可以忽略
hp=0.0372+0.0813=0.1185
4.2.2液面落差
很小,可以忽略不计
4.2.3液泛
H d=hp+hL+hd
H d=0.1185+0.006+0.002=0.1265m
(hw+HT)*0.5>0.1265
设计合理
4.2.4漏液
筛板相对漏液量为10%时,取动能因子F0=10
K=u0/uo,min=14.36/8.76=1.66
1.5<K<2
故无明显漏液现象
4.2.5液沫夹带
hf=2.5hL=0.015m
ua=1.132m/s
ev=0.011kg液体/kg气体<0.1kg液体/kg气体
4.3塔板负荷性能曲线
4.3.1漏液线
曲线1
VS,min=0.785 d02 n u0=0.785*0.00252*38602*8.67=1.64m3/s
4.3.2液沫夹带线
曲线2
取ev=0.1kg液/kg气,求VS,LS关系如下
hf=2.5hL=2.5(hw+how)=0.125+2.5 how
how=
hf=0.125+1.58LS2/3
HT-hf=0.375-1.58 LS2/3
Ls/ (m3/s)
0.00198
0.003
0.006
0.009
0.012
0.013
Vs/(m3/s)
2.692
2.615
2.429
2.273
2.133
2.090
4.3.3液相负荷下限线
曲线3
how=0.01
E=1
LS,min=
4.3.4液相负荷上限线
曲线4
取停留时间为 5S
LS,max=(Af+AT)/5=(0.137*0.5)/5=0.0137 m3/s
4.3.5液泛线
曲线5
联立解:
带入相关数据得:
Ls/ (m3/s)
0.002
0.004
0.006
0.008
Vs/(m3/s)
8.27
8.04
7.78
7.47
上图可知:
气相最大负荷
VS,max=2.692
气相最小负荷
VS,min=1.64
操作弹性:
第五章 板式塔的结构
5.1塔其他部分高度的计算
5.1.1塔的顶部空间高度
塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离,塔顶部空间高度为1200mm。
5.1.2塔的底部空间高度
塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线的距离,釜液停留时间取20min。釜液上方的气液分离空间高度取1.5m。
根据经验,塔底可取H底=2m
5.1.3人孔
人孔是安装或检修人员进出塔的唯一通道,人孔的设置应便于进入任何一层塔板,由于设置人孔处塔间距离大,且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难于达到要求,一般每隔6~8块塔板才设一个人孔,,需经常清洗时每隔3~4块塔板才设一个人孔.本塔中共19块板,需设置3个人孔,每个孔直径为800mm,人孔伸入塔内部应与塔内壁修平,其边缘需倒棱和磨圆,人孔法兰的密封面形及垫片用材,一般与塔的接管法兰相同,本设计也是如此,取人孔所在为800mm
5.2接管
5.2.1进料管
进料管的结构类型很多,有直管进料管、弯管进料管、T型进料管。本设计采用直管进料管。管径计算如下
查标准系列选取
经计算,实际流速u=0.401m2/s
5.2.2回流管
采用直流回流管 取
查标准系列选取
5.2.3塔底出料管
取 直管出料
查标准系列选取
5.2.4塔顶蒸汽出料管
直管出气 取出口气速
查标准系列选取
5.2.5塔底进气管
采用直管 取气速
查标准系列选取
第六章 附属设备的计算
6.1 热量衡算
0℃的塔顶气体上升的焓Hv
tD温度下,即 78.21 ℃
=30℃温度下
tw温度下,即 91.2 ℃
tD温度下,即 78.4 ℃
0℃的塔顶气体上升的焓Qv
塔顶以0℃为基准
温度由78.21℃到30℃的热量变化
温度由99℃到30℃的热量变化
回流液的焓HR
塔顶馏出液的焓HD
因馏出口与回流液口组成一样,所以
冷凝器消耗的热量QC
进料口的热量QF
t温度下,即 82.4℃
=25℃温度下
塔釜残液的焓QW
6.2附属设备的选型
6.2.1再沸器
塔釜热损失为10%, 则
设再沸器损失能量Q损=0.1QB
加热器实际热负荷
再沸器的选型:选用饱和水蒸气加热,传热系数取K=2926J/(m2.h.oC)
料液温度:82℃-99℃ 水蒸气:120℃
加热水蒸气的汽化热:r=2259.5 kJ/kmol
水蒸气的用量m水= QB/ r=
查表得水蒸气温度为t=120℃取k=650(w/m2×k)则再沸器的传热面为:由 其中Cp=4.187Kj/(kg.h)得A=147 m2
选取型号为:G.CH800-6-70
6.2.2塔顶回流冷凝器
有机物蒸汽冷凝器设计选用的总体传热系数一般范围为500—1500℃)
本设计取K=700℃)=2926℃)
出料液温度:
冷却水温度:
逆流操作:△t1=58.21 ℃ △t2=43.21℃
选用设备型号:G500I-16-40
6.2.3塔顶产品冷凝器
出料液温度:
冷却水温度:
逆流操作:△t1=43.21 ℃ △t2=10℃
选用列管式换热器
6.2.4塔底产品冷凝器
出料液温度:
冷却水温度:
逆流操作:△t1=64.91 ℃ △t2=10℃
选用列管式换热器。
6.2.5原料预热器
原料液由25℃加热到82℃,假设加热蒸汽进口温度为130℃,出口温度为60℃,
原料液由25℃加热到88.29℃,假设加热蒸汽进口温度为130℃,出口温度为60℃,逆流冷凝,取传热系数取K=700℃)=2926℃)
加热蒸汽温度:
原料液温度:
逆流操作:△t1=35 ℃ △t2=45.03℃
选用U型管换热器。
第七章 设计评述
化工原理课程设计是一个综合性和实践性很强的学习环节,是理论联系实际的桥梁,同时也是我们在学习化工设计基础只是过程的初次尝试。本次课程设计要求我们综合运用基础知识,独立思考。要做好课程设计,不仅要了解工程设计的基本内容,掌握设计的程序和方法,还要求有缝隙和解决工程实际问题的能力。
此次设计学到的真的很多。对于我们设计的乙醇-水溶液连续精馏,让自己对于筛板塔的连续精馏有了一定的认识,至少对于筛板精馏设备有了基础的了解,对于溶液连续精馏的工艺流程有了一定认识。在此次设计过程中,知道了查取数据及取合适数据的重要性,在选取设备时都是需要不断地核算,核算是否符合生产要求及其安全要求,才能选出适合的设备。在计算过程中需及其的认真,某个地方错了可能就得全部重来算一遍。当然在进行设计时分析、思考是很关键的,如何计算,选用何种计算公式都得通过认真思考。
本次设计心得有以下几点:
1、 数据的查取:尽可能保证数据的来源具有一定的可靠性;
2、 数据的单位:各公式计算时单位的要求及加和时单位的一致性;
3、 耐心和细心:需计算数据多、计算的繁琐都需要有一定的耐心和细心;
4、 清晰的思路:计算的公式特别多,各符号代表的意义及对应的数据一定得很清楚。
主要符号说明:
符号
意义
SI单位
F
进料流量
kmol/s
D
塔顶产品流量
kmol/s
W
塔底产品流量
kmol/s
x
进料组成
无因次
V
上升蒸汽流量
kmol/s
L
下降液体流量
kmol/s
μ
粘度
mPa·s
板效率
无因次
P
压强
Pa
t
温度
℃;
R
回流比
无因次
N
塔板数
无因次
q
进料状况参数
无因次
M
分子量
kg/kmol;
C
操作物系的负荷因子
m/s
密度
kg/m3;
表面张力
mN/m;
u
空塔气速
m/s;
HT
板间距
m;
hL
板上液层高
m;
降液管低隙高度
M
停留时间
S
D
塔径
m;
AT
塔截面积
m2
Af
弓形降液管面积
m2
g
重力加速度
N/kg
Wd
弓型降液管宽度
m;
u0
阀孔气速
m/s;
Z
塔高
m;
Aa
鼓泡区面积
m2;
开孔率
无因次
压降
Pa
K
物性系数
无因次
F0
动能因子
无因次
t
空心距
m;
lw
堰长
m;
hw
溢流堰高度
m;
堰上液层高度
m;
Wc
边缘区宽度
m;
D
进料管的直径
m
塔底空间高度
m
塔顶空间高度
m
下标的说明:
下标
意义
min
最小值
L
液相
V
气相
D
塔顶
W
塔底
F
进料板
M
平均值
筛板塔设计计算结果参数表
项目
符号
单位
数值
平均温度
精馏段
Tm精
℃
78.4
提馏段
Tm提
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