二元物系连续精馏装置设计方案课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,二元物系连续精馏装置设计,筛板塔内件水力学计算,辅助设备计算,二元物系连续精馏装置设计筛板塔内件水力学计算,1,板式塔的设计原则,1,、根据气液流量安排合适大小的两相通道,2,、实现气液两相的传质,3,、实现气液两相的分离,必须避免,：,1,、传质时间不够长，板上各处传质不均匀,2,、气相自上而下夹带，液相自下而上夹带返混,3,、两相通道尺寸不能满足通量要求,4,、在极限条件操作,板式塔的设计原则1、根据气液流量安排合适大小的两相通道,2,板式塔塔内件的选型和水力学校核,1,、板式塔的基本结构,2,、板式塔的板面布置,3,、板式塔的水力学性能,4,、负荷性能图和上、下弹性,板式塔塔内件的选型和水力学校核1、板式塔的基本结构,3,塔板结构工艺计算,以第一块塔板的物性数据为基础进行手算，借助板式塔设计软件校核精馏段第一块板和最后一块板及提馏段第一块板和最后一块板。,注：要求精馏段两块板及提馏段两块板结,构分别相同,塔板结构工艺计算 以第一块塔板的物性数据为基础进,4,Bottoms,Q,7,Q,1,Feed,Distillate,BottomsQ7Q1FeedDistillate,5,6,4.1,单溢流塔板介绍,塔径,D,堰高,h,w,堰上液层高度,h,ow,板间距,H,T,底缝,h,o,降液管内液面高度,H,d,4.1 单溢流塔板介绍塔径D,7,4.1,单溢流塔板介绍,堰长,l,w,堰宽,w,d,安定区宽度,w,s,安装区宽度,w,c,筛板,:,孔径,d,0,、,孔间距,t,4.1 单溢流塔板介绍堰长lw,8,4.2,塔板设计及优化,每位同学手算一块塔板！,已知条件,:,汽液流量,汽液密度,液相表面张力,4.2 塔板设计及优化,9,4.2.1,板面布置,1,）塔径,D,初选后校核,初选：,参见,13-136,校核,:,雾沫夹带,e,v,6mm,，选平直堰,（,how,见式,7,2,）,how=5 s,通过停留时间可确定液流量上限线,）降液管停留时间 般液体，停留时间应不少于3秒；对,20,5,）雾沫夹带,原因,：,气体对液体的曳力大于液滴的净重,现象,：,大量液滴被夹带至上方塔板,结果,：,塔板效率急剧降低,液沫夹带分率,e,V,液沫夹带的量,(kg/h),干气体流量,(kg/h),正常操作,e,V,约,0.05,，一般不宜超过,0.1,。,可用,Hunt,公式,计算,通过雾沫夹带可确定气流量上限线,5）雾沫夹带原因：气体对液体的曳力大于液滴的净重现象：,21,）负荷性能图,2,、最小液量线,:,液体流量过低，板面上的液流不易维持均匀。,(how=6mm),。,3,、最大液量线：,液体流量过大则降液管内液体停留时间过短,(t=5s),4,、液泛线：,降液管内的泡沫层高必须小于板间距与溢流堰高之和,(H,d,/,=H,T,+hw),5,、雾沫夹带线：,气体流量过大可使液沫夹带过量，塔板效率即严重下降。,(e,v,=0.1),1,、漏液线,:,气体流量过低使出现漏液,(,式,8,13,）,）负荷性能图2、最小液量线:液体流量过低，板面上的液流,22,弹性的计算及调整,上弹性,K,上,1.5,下弹性,K,下,1.5,弹性的计算及调整上弹性K上1.5,23,、塔板校核,表,1,筛板塔设计原始数据,（,1,）气相流量,m,3,/s,（,2,）液相流量,m,3,/s,（,3,）气相密度,Kg/m,3,（,4,）液相密度,Kg/m,3,（,5,）液相表面张力,dyn,3,/cm,、塔板校核表1 筛板塔设计原始数据 （1）气相,24,塔板校核需要输入的数据,表,2,筛板塔设计初步结果,（,1,）塔径,mm,（,2,）塔板间距,mm,（,3,）溢流堰长,mm,（,4,）溢流堰高,mm,（,5,）降液管底距板高,mm,（,6,）孔径,mm,（,7,）孔间距,mm,（,8,）齿形堰齿深,mm,（,9,）安装区宽度,mm,（,10,）安定区宽度,mm,（,11,）筛孔数,mm,（,12,）筛板厚度,mm,（,13,）稳定系数,mm,（,14,）上弹性系数,mm,（,15,）下弹性系数,mm,塔板校核需要输入的数据表2 筛板塔设计初步结果,25,塔板校核需要输入的数据,表,3,筛板塔预选参数,（,1,）清液层高度,mm,（,2,）最少停留时间,秒,塔板校核需要输入的数据表3 筛板塔预选参数 （,26,塔板校核要求,精馏段第一块板和最后一块板的结构完全相同；,提馏段第一块板和最后一块板的结构完全相同；,精馏段和提馏段塔板结构可以不同,塔板校核要求精馏段第一块板和最后一块板的结构完全相同；,27,6,、辅助设备计算,精馏塔,进料泵,冷凝器,回流泵,再沸器,产品泵,进料预热器,产品冷却器,C101,E102,E103A,B,E104,P102,P101,E101,P101,6、辅助设备计算精馏塔进料泵冷凝器回流泵再沸器产品泵进料预热,28,6,、辅助设备计算,6.1,塔高的设计,6.2,换热器的设计及选型,6.3,泵的设计及选型,6.4,接管尺寸的设计,6.5,绘制流程图,6、辅助设备计算6.1塔高的设计,29,6.1,塔高的设计,裙座高度的设计,直接蒸汽加热,2,-3 m,间接蒸汽加热,3,-5 m,塔顶第一块板距塔顶,0.5,-1.0 m,塔,底最后,一块板距塔底,1.0,-1.5 m,进料位置的板间距要适当放大 0.9,m,实际塔设备中 每10块板要有一个人孔，此位置的板间距取 0.7,-0.9 m,6.1塔高的设计裙座高度的设计,30,6.2,换热器的计算要求,进料预热器,冷凝器,再沸器,产品冷却器,估算、选型,估算、选型,估算、选型,估算、选型,6.2换热器的计算要求进料预热器冷凝器再沸器产品冷却器估算,31,6.3,管道的计算,进料管,塔顶升气管,回流管,塔釜气相回流管,釜液排出管,已知流量 估算流速 求出,d,进行圆整 选标准尺寸,6.3 管道的计算进料管 已知流量 估算流速 求出,32,二元物系连续精馏装置设计方案课件,33,6.4,泵的选型,离心泵的选用原则：,根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定泵的系列,根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐腐蚀泵、屏蔽泵等；,根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；,根据扬程大小选单级泵、多级泵、或两泵串、并联等。,6.4 泵的选型离心泵的选用原则：,34,6.5,贮槽的设计,原料贮罐,5,天量计,高位槽,1,天三班计（,8hr),中间槽（回流槽）,20,分钟计,产品贮罐,8hr,6.5贮槽的设计原料贮罐5天量计,35,画出原则流程图（带控制点）,1,物料流程,物料流程包括：,(1),设备示意图 示意图大致依设备外形尺寸比例画出，标明设备的主要管口，适当考虑设备合理的相对位置；,(2),设备流程号；,(3),物料及动力,(,水、汽、真空、压缩机、冷冻盐水等,),管线及流向箭头；,(4),管线上的主要阀门、设备及管道的必要附件，如冷凝水排除器、管道过滤器、阻火器等；,(5),必要的计量、控制仪表加流量计、液位计、压强表、真空表及其它测量仪表等；,(6),简要的文字注释，如冷却水、加热蒸汽来源、热水及半成品去向等。,画出原则流程图（带控制点）1物料流程,36,画出原则流程图（带控制点）,2,图例,图例是将物料流程图中画出的有关管线、阀门、设备附件、计量一控制仪表等图形用文字予以说明。,3,图签,图签是写出图名、设计单位、设计人员、制图人员、审核人员,(,签名,),、图纸比例尺、图号等项内容的一份表格，其位置在流程图有下角。,带控制点的工艺流程图一般是由工艺专业人员和自控专业人员合作绘制出来的。作为化工原理课程设计只要求能标绘出测量点位置即可。,画出原则流程图（带控制点）2图例,37,1,、最灵繁的人也看不见自己的背脊。,非洲,2,、最困难的事情就是认识自己。,希腊,3,、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。,达,芬奇,4,、与肝胆人共事，无字句处读书。,周恩来,5,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,罗素,贝克,6,、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。,马克思,7,、自知之明是最难得的知识。,西班牙,8,、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。,塞内加,9,、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。,赫尔普斯,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,笛卡儿,11,、有勇气承担命运这才是英雄好汉。,黑塞,12,、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。,罗曼,罗兰,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,老子,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,歌德,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,迈克尔,F,斯特利,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,华盛顿,17,、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。,叔本华,18,、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。,马云,19,、我这个人走得很慢，但是我从不后退。,亚伯拉罕,林肯,20,、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。,布尔沃,21,、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。,培根,22,、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。,韩愈,23,、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。,斯宾诺莎,24,、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。,孔子,25,、学习是劳动，是充满思想的劳动。,乌申斯基,26,、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。,卢梭,27,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,爱尔兰,28,、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。,莎士比亚,29,、越是没有本领的就越加自命不凡。,邓拓,30,、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。,培根,身体健康，学习进步！,1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。非洲身体健康，学习进步,38,