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筛板精馏塔传质性能的研究

作　者: 姜元涛
导　师: 张秋香
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 筛板塔板效率点效率 MCGS 筛孔动能因子F_O
分类号: TQ053.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以环己烷-正庚烷为物系,在直径为100mm,开孔率为6.84%、堰高为10mm和直径为750mm、开孔率为6.4%的大小两个筛板精馏塔中分别进行了传质性能的研究。在小塔中应用MCGS组态控件,实现操作和显示的自动化。在常压全回流和相近开孔率下,分别考察了筛孔动能因子对筛板塔板效率以及全塔效率的影响。在小塔中由于塔径较小,可以通过计算塔板点效率,等同于大塔中计算的液相板效率,实验结果表明：在全回流条件下,大塔板效率比小塔板效率平均高近20%,且比较稳定。其次在小塔中还考察了部分回流条件下各板筛孔动能因子与板效率以及回收率的影响,同时还改变了进料温度,考察了进料温度不同的情况下筛孔动能因子对板效率的影响,获得的研究成果将为工业设计提供重要的参考数据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章前言  10-11
第2章文献综述  11-29
  2.2 精馏塔设备的现状  11
  2.3 国内外新型筛孔塔板简介  11-19
    2.3.1 新型垂直筛板  12-13
    2.3.2 泡罩立体筛板  13-14
    2.3.3 新型矩形垂直筛板  14-15
    2.3.4 高效导向筛板  15-16
    2.3.5 多降液管筛板  16-17
    2.3.6 大通量筛板  17
    2.3.7 复合塔板  17-18
    2.3.8 立体传质塔板(CTST)  18
    2.3.9 林德筛板  18
    2.3.10 波纹筛板  18-19
    2.3.11 P-K筛孔(缝)塔板  19
  2.4 塔板上的传质及操作  19-20
  2.5 筛板的特征结构  20-22
    2.5.1 筛孔的整体结构  21
    2.5.2 孔径  21
    2.5.3 孔间距和开孔率  21-22
  2.6 其他类型应用比较广泛的塔板  22-25
    2.6.1 F1型浮阀  22-23
    2.6.2 组合导向浮阀塔板  23-24
    2.6.3 波纹导向浮阀塔板  24-25
  2.7 板式塔技术的发展前景  25-26
  2.8 MCGS全中文工控组态软件  26-28
    2.8.1 MCGS的介绍  26-27
    2.8.2 MCGS的构成  27-28
  2.9 放大过程  28-29
第3章传质理论研究  29-33
  3.1 精馏的理论依据  29
  3.2 传质理论  29-33
    3.2.1 双膜论  29-30
    3.2.2 渗透论  30-31
    3.2.3 表面更新论  31-33
第4章塔板效率的研究  33-42
  4.1 塔效率的定义  33-35
    4.1.1 全塔效率E_T  33
    4.1.2 板效率E_(mG)(或E_(mL))  33-34
    4.1.3 点效率E_(OG)(或E_(OL))  34-35
  4.2 点效率与传质单元数的关系  35
  4.3 板效率与点效率的关系  35
  4.4 板效率与全塔效率的关系  35
  4.5 板效率获取的途径和放大  35-36
  4.6 影响塔板效率的因素  36-38
    4.6.1 塔设备结构参数对板效率的影响  36-37
    4.6.2 物性因素对板效率的影响  37
    4.6.3 操作参数对塔板效率的影响  37-38
  4.7 塔板效率的强化及获取途径  38-39
    4.7.1 板式塔的强化  38-39
  4.8 塔板效率研究  39-42
第5章实验装置和实验方法  42-63
  5.1 实验内容  42
  5.2 实验方案的确定  42-43
    5.2.1 实验物系的选择  42
    5.2.2 设备的选择  42-43
  5.3 实验仪器及流程图  43-46
  5.4 小型筛板塔的实验步骤  46-47
  5.5 中试实验装置流程  47-49
    5.5.1 实验操作步骤  48-49
  5.6 气相色谱分析  49-52
    5.6.1 气相色谱分析仪操作步骤  49-50
    5.6.2 气相色谱定量分析方法  50-52
  5.7 筛孔动能因子的确定  52-56
  5.8 样品采集方法  56-57
    5.8.1 液相取样技术  56-57
  5.9 动能因子的计算步骤  57-63
    5.9.1 小型筛板塔实验装置中计算筛孔动能因子  57-58
    5.9.2 中试装置中热量换算  58-63
第6章实验结果和讨论  63-70
  6.1 传质实验结果分析与讨论  63-70
    6.1.1 全回流情况下小试装置和中试装置的效率比较  63-66
    6.1.2 部分回流  66-70
第7章结论  70-71
参考文献  71-74
符号说明  74-78
致谢  78-79
附录攻读硕士期间发表的论文  79

筛板精馏塔传质性能的研究

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