1、化學(xué)工業(yè)原理課程設(shè)置修訂，篩板/浮閥精餾塔設(shè)置修訂，常州大學(xué)石油化學(xué)工業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)工部，常壓分離環(huán)己醇苯酚連續(xù)操作篩板/浮閥精餾塔工藝設(shè)置修訂任務(wù)書，基礎(chǔ)設(shè)置修訂數(shù)據(jù)：1.處理能力： 50000 t/a (年工作8000小時(shí))2.供給組成3 .供給狀態(tài)：泡點(diǎn)供給4 .產(chǎn)品要求：塔頂餾出液組成：環(huán)己醇98%、苯酚2%塔釜?dú)堃航M成：環(huán)己醇1%、苯酚99% 5.制作塔頂壓力： 760 mmHg (絕壓)塔板結(jié)構(gòu)的概略圖，制作設(shè)定修訂說明書。 1 .精餾塔的工藝設(shè)定修改內(nèi)容：全塔材料經(jīng)常進(jìn)行修改，確定回流比，確定塔徑、實(shí)板數(shù)和進(jìn)料板的位置。 2 .精餾塔塔板工藝設(shè)定修訂內(nèi)容：塔板結(jié)構(gòu)設(shè)定修訂、流體力

2、學(xué)修訂、負(fù)荷性能圖、工藝尺寸組裝圖。 3 .熱交換器設(shè)定修正：確定冷熱流體流動(dòng)方式，根據(jù)熱交換面積最初選擇熱交換器，計(jì)算總熱傳遞系數(shù)，選擇修正實(shí)際傳熱面積的熱交換器形式，修正管路、殼壓損。 說明：1.寫出詳細(xì)的修正程序，明確記載可選數(shù)據(jù)的來源。 2 .各設(shè)定修訂結(jié)束后，列出修訂結(jié)果集修訂表。 3 .設(shè)訂說明書要求字寫得好，按規(guī)范裝訂。 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，在第3圖中畫塔工藝條件圖(帶管口)，在第3圖中畫其輔工藝設(shè)定修正圖，在坐標(biāo)紙、課程設(shè)定修正的要求、注意事項(xiàng)：中寫明詳細(xì)的修正程序，明確記載選擇數(shù)據(jù)的來源后，提交修正結(jié)果說明書設(shè)定修正說明書，提交裝訂酚組成，45000 t/a，55000 t

3、/a，35%，65%，72%，28%，學(xué)號(hào)11-21號(hào)，單號(hào)，雙重50000 t/a，45000 t/a，26%，74%，77%，23%，修正說明書目錄， 設(shè)定修訂任務(wù)書帶控制點(diǎn)進(jìn)程流程圖和進(jìn)程說明精餾塔進(jìn)程修訂板段結(jié)構(gòu)設(shè)定熱交換器選定精餾塔進(jìn)程條件圖板段結(jié)構(gòu)設(shè)定結(jié)果總結(jié)符號(hào)說明結(jié)合1 .設(shè)定修訂任務(wù)書根據(jù)需要填寫處理量和供給組成2 .帶控制點(diǎn)的進(jìn)程流程圖和進(jìn)程說明(1)帶控制點(diǎn)的進(jìn)程流程操作壓力的選擇(3)工藝流程描述，3 .精餾塔工藝修正算法，3.1平均相對(duì)揮發(fā)度的修正算法，181.9 176.4，0.050，0.186，4.34，173.8，0.075，0.263，4.40，171.3，

4、0.100，0.333 3.3全塔材料平衡修正計(jì)算材料液的平均分子量： Mm=0.3100 0.794=95.8進(jìn)料流量： f=50000103/800095.8=65.24 kmol/HF=dwd=19.5 kmol/hfxf=即1 .確定最小回流比Rmin， 2 .確定操作回流比r根據(jù)Fenske方程式修正最小理論板數(shù)Nmin，利用吉利蘭相關(guān)圖，修正后的NT R如下：0.863、14.7、0.988、11.8、1.140。 說明： r取(1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0)Rmin 6點(diǎn)，圖解法求出NT=5.5(塔釜除外)進(jìn)料板位置NT=5.5、3 . 包括板間距離的初始估算、

5、塔徑的估算、板級(jí)溢流形式的確定、板上清液高度、堰長(zhǎng)、堰高的初始估算和估算、下降液管的選定和系列殘奧儀的估算、板級(jí)配置和篩孔/閥孔的配置等，最后是水力學(xué)校核和負(fù)荷性能圖。4 .棚架結(jié)構(gòu)修訂，4.1常用棚架類型，(1)泡塔，優(yōu)點(diǎn)：棚架操作彈性大，塔效率高，不易堵塞。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，梯級(jí)阻力大，但生產(chǎn)能力不大。 擱板是氣液兩相接觸傳遞物質(zhì)的地方，為了提高擱板的性能，采用了各種形式的擱板。 組成：升氣管和吸氣器，圓形吸氣器，條吸氣器，吸氣塔，(2)篩板擱板，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，擱板阻力小。 現(xiàn)在廣泛使用的塔型。 在塔板上開圓孔，孔徑d0:3 - 8 mm； 大口徑篩板d0 :12 -

6、 25 mm。 lw，WD，(3)浮架，圓形浮閥，條浮閥，浮塔，方形浮閥，優(yōu)點(diǎn)：浮閥根據(jù)氣體流量自動(dòng)調(diào)節(jié)開度，提高架級(jí)的操作彈性，降低架級(jí)的壓力降，同時(shí)具有高塔板效率的缺點(diǎn)：浮方形浮閥、F1型浮閥、(4)噴射型擱板的氣流方向：垂直小角度傾斜，改善液泡的卷入、液面落差。 氣液接觸狀態(tài)：噴射狀態(tài)連續(xù)相：氣相； 分散相：液相促進(jìn)兩個(gè)相傳質(zhì)。 形式：舌形擱板、漂浮舌擱板、斜孔擱板、垂直篩板等。 缺點(diǎn)：氣泡卷入現(xiàn)象比較嚴(yán)重。 舌形棚段： (5)斜孔棚段、(6)網(wǎng)孔棚段、(6)垂直篩板、(7)多下降液管(MD )棚段的優(yōu)點(diǎn)：提高容許液流量、(8)淋濾網(wǎng)(引導(dǎo)網(wǎng))。 斜臺(tái)：抵消液面落差的影響。 導(dǎo)向孔：使氣

7、液流動(dòng)一致，減小液面落差。 (9)無溢出擱板有：有下降液管的擱板無溢出的擱板：無下降液管的擱板形式：無溢出網(wǎng)格板和無溢出屏幕板特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、擱板阻力小，但操作的彈性設(shè)定修正殘奧計(jì)為液相密度L=950 kg/m3氣相密度V=PM/RT=2.92 kg/m3液相表面張力=32 dyn /cm氣相流量vs=(r1)dm的3600 L=0.000684 m3/s、4.2初始推定塔徑、板間距離HT=350 mm、板上液層、塔板間距離與塔徑的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系如下：在工業(yè)塔中，板間距離范圍為200900 mm，兩相流動(dòng)殘奧計(jì)FLV=，液泛氣速：對(duì)篩板塔、浮閥、吸塑塔進(jìn)行了檢查，說明了C20=(HT，f

8、lv ) 0.3，0.3。 如果取0.02、0.07、0.01、0.04、0.03、0.02、0.07、0.01操作氣體速度u=(0.6-0.8)uf=0.75uf=0.893 m/s，則氣體流通面積An=VS/u=0.457 m2，單溢出說明：修正后的塔徑必須舍入，系列化基準(zhǔn)： 300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200m等因此，修正后的塔徑： at=0. 785 d2=0. 5024 m2af=。D-塔徑hw-堰塞湖上液體高度HT-板間距離ho-下液管底間隙高度Hd-下液管內(nèi)澄清液體高度hL-板上液體高度hL=hw how、Hd、溢

9、流裝置(1020cm )型號(hào)：?jiǎn)瘟髁啃?、u流量型、雙流量型、 下降液管形式和底部間隙下降液管：弓形、圓形。 下降液管截面積：由Af /AT決定的底間隙高度h0:通常為40 60 mm。 溢流堰(出口堰)作用：維持塔板上的一定液層，使液體均勻地橫向流動(dòng)。 型號(hào)：平堰、溢流輔助堰、三角形齒堰及柵堰。采用弓形下降液管、平堰及平型接液盤，采用l w=0.7D=0.56 m堰塞湖高度堰高h(yuǎn) w=h L - h o w=0.06238 m液管底隙高h(yuǎn) o=h w -0.006=0.05638 m。 2 .入口穩(wěn)定區(qū)和出口穩(wěn)定區(qū)。 篩孔直徑d o=(38)mm，孔徑比t/d0=3.0-3.5為l w /D=

10、0.7，調(diào)查Wd /D=0.15時(shí)，wd=0.15d=0.12mx。 開孔率=A0 /A a=0.907 /(t/d0)2=0.074目標(biāo)面積A 0=Aa=0.021 m2目標(biāo)氣體速度u 0=VS/A 0=19.43 m/s目標(biāo)數(shù)n=.篩板塔有效傳輸區(qū)的配置、正三角排列、F-1型浮閥塔盤閥孔的氣體速度為u0=f0/(v )0.5=12/(2. 92 )0.5=7. 02 m/s浮子閥個(gè)數(shù)n=vs/(0. 785 d 02.u0)=四十八. 7成為四十九的l w /D=0.7，從圖表可知，Wd /D=0.15為wd=0. 15 d=。 以孔中心距離t=75mm和二列孔的間距t=80mm (一般有

11、65、80和100mm三個(gè)規(guī)格)用等腰三角形的二分列方式繪圖排列，實(shí)際的浮閥個(gè)數(shù)得到了N=53個(gè)。 校正孔速度和動(dòng)能因子： u0=vs/(0. 785 d 0253 )=6.5m/SF0=u0(v )0.5=11.1 f 0在9-13之間，即在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。4.4板式流體力學(xué)驗(yàn)證、4.4.1板式阻力(1)篩板板式阻力、板式阻力hf包括以下部分： (a )干板阻力hd氣體通過板孔的阻力(沒有液體時(shí))。 (b )液層阻力hl氣體通過液層阻力，(c )克服液體表面張力阻力h在節(jié)流孔處的表面張力。 可以用澄清液柱的高度表示：(a )干板電阻hd、孔流系數(shù)C0=0.75時(shí)，?。喊搴?3 mm、(b )液

12、層電阻hl，調(diào)查時(shí)膨脹系數(shù)=0.58，因此。 (2)對(duì)常壓和加壓塔一般不特別要求梯級(jí)阻力。 (3)對(duì)減壓塔對(duì)梯級(jí)阻力有一定要求。 (c )為了克服液體的表面張力阻力(一般數(shù)不清)，(2)架級(jí)阻力、架級(jí)阻力hp包括以下部分： (a )干板阻力hc氣體通過板孔的阻力(沒有液體的情況)，(b )液層阻力hl氣體通過液層阻力，(a )干板阻力hc， uoc是浮閥全開前后的臨界孔速度，用下式修正：m液柱、(b )液層電阻hl、工業(yè)浮閥塔的單板電壓降hp=hc hl，一般為20-100mm水柱，一般使用以下經(jīng)驗(yàn)的指標(biāo)是ev 0.1。 液泡的卷入分率：卷入的液體流量在橫穿擱板的液體流量中所占的分率。 因此，

13、利用方法Fair相關(guān)圖，從與實(shí)際的總點(diǎn)百分率0.75求出=0.08，并且進(jìn)一步求出ev=0.0470.1。 ev的修正方法： (1)篩板塔液泡卷入量檢查，方法2 :用亨特(Hunt )經(jīng)驗(yàn)式ev :說明：超過允許值，可以調(diào)整塔段間距或塔徑。 式中的Hf為板上泡層的高度：要求： ev 0.1 kg液體/kg氣體，ev的修正計(jì)算通常使用費(fèi)爾等人提出的泛點(diǎn)率進(jìn)行推定。 以下兩個(gè)公式的結(jié)果取較大的值。 (2)浮閥架段液泡卷入量檢查，式中，ZL=D-2Wd，Ab=AT-2Af，k一般取0.75-1.0，CF取全點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，根據(jù)下圖進(jìn)行調(diào)查。、相對(duì)于D0.8m，泛點(diǎn)率80%減壓塔，泛點(diǎn)率75%以上的三種情況下的ev0. 1，4