化工原理课程设计(乙醇精馏塔)(3)

B

A 719.87kg/m3, B 961.06kg/m3

进料板：

0.1948 46

0.382

0.1948 46 (1 0.1948) 18

1

得： LFm 852.52kg/m3

0.380.62

719.87961.06wA

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

A 714.87kg/m3, B 955.033kg/m3

0.0000396 46

0.0001

0.0000396 46 (1 0.0000396） 18

1

得： LWm 955.0kg/m3

0.00010.9999

714.87955.033

752.21 852.52

802.365kg/m3 精馏段液相平均密度： Lm

2

852.52 955

903.76kg/m3 提馏段液相平均密度： Lm

2

塔釜：wA

2.3.4．混合液体表面张力

液体平均表面张力按下式计算： Lm

x

ii

塔顶：t1 81.63C,查手册得： A 17.3mN/m, B 62.285mN/m

LDm x1 A (1 x1) B 0.83 17.3 (1 0.83) 62.285 24.95mN/m

进料板：tF 96.140C

A 16mN/m, B 59.578mN/m

LFm xF A (1 xF) B 0.1948 16 (1 0.1948) 59.578 51.1mN/m

塔釜：tw 104.55℃,查附录： A 16mN/m, B 59.578mN/m 得： LWm 0.0000396 15 (1 0.0000396) 57.97 57.97mN/m 精馏段液体表面平均张力： Lm 提馏段液体表面平均张力： Lm

LDm LFm

2 LFm LWm

2

24.95 51.1

38.025mN/m

2

51.1 57.97 54.535mN/m

2

2.3.5．混合物的黏度

液体平均黏度的计算按下式计算：lg Lm

xlg

i

i

塔顶：t1 81.63℃,查手册得： A 0.41mpa.s， B 0.35mpa.s

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

得： LDm 10

xilg i

10

0.83lg0.49 (1 0.83)lg0.3518

0.463mpa.s

进料板：tFM 104.55℃，查附录： A 0.31mpa.s， B 0.25mpa.s 得： LFm 10

xilg i

10

0.1948lg0.31 (1 0.1948)lg0.25

0.261mpa.s

精馏段液体平均黏度： Lm 提馏段液体平均黏度： Lm

'

0.463 0.261

0.362mpa.s

20.23 0.261 0.246mpa.s

2

§2.4 塔径的初步设计

2.4.1．汽液相体积流率

精馏段

气相体积流率：V (R 1)D 6 16.717 100.302kmol/h 液相体积流率：提馏段

L RD 5 16.717 83.585

V' L' W 155.7654 55.4634 100.302

气相体积流率：

'

V'Mvm100.302 25.35493

V 0.757m/s'

3600 vm3600 0.933's

L' L qF 83.585 1 72.1804 155.7654kmol/h

液相体积流率：

''

LM155.7654 20.7278 43Lm

L 9.92 10m/s'

3600 Lm3600 903.76's

2.4.2．塔径的计算

由umax 0.2

C由下式计算：C C20(1),C20由smith图查取。

20

取板间距HT 0.45m，板上液层高度h1 0.05m，则HT h1 0.45 0.05 0.40m

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

LS L0.59.36 10 4802.3650.5

（1）精馏段塔径的确定：图的横坐标为() () 0.029

Vs V0.7841.32

38.025

查smith图得：C20=0.08 C 0.08

20 umax 0.091

806.325 1.32

2.247

1.32

0.2

0.091

取安全系数为0.7，则空塔气数为：u 0.7 2.247 1.57 则精馏塔塔径D

4V4 0.784

0.797m

3.14 u3.14 1.57

（2）提馏段塔径的确定：

LS L0.5

横的坐标为：()

Vs V查smith图得：C20=0.082

0.0408

54.535

C 0.082

20 umax 0.1002

0.2

0.1002

903.76 0.933

3.117

0.933

取安全系数为0.7，则空塔气速为u 0.7 3.117 2.182 则精馏塔塔径D

'

4 0.757

0.665m

3.14 2.182

（3）按标准塔径圆整后，D 0.8m

3.14 0.82

0.5024m2 塔截面积： AT

4

精馏段实际空塔气速为：u

Vs0.784 1.561ms AT0.5024

Vs0.757 1.507ms AT0.5024

提馏段实际空塔气速为：u

§2.5溢流装置

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

2.5.1．堰长lw

0.67 0.8 0.54m 单溢流：lw 0.6~0.8 D，取lw 0.6

2.5.2．堰高hw

2.84 Lh

E因为h1 hw how，选用平直堰，堰上液层高度how可用Francis计算，即how 1000 l w

（1）精馏段：

lw

0.54Lh3.4

0.67 ， 15.9Lh 9.36 10 4 3600 3.4m3/h，2.5

2.5

D0.9lw0.54

1.038 查得E 1.038，则how 0.54

高度hl 0.05m，故hw 0.05 0.01005 0.03995m

0.01005m，取板上清夜层

（2）提馏段：

L'h 9.92 104 3600 3.57m3/s，查得E 1.040，则

how

1.040

0.0104m，取板上清液层高度hl 0.05m，故

'

hw 0.05 1.040 0.0396m

2.5.3．弓降液管的宽度和横截面积

因为

lw

.67，查（弓形降液管参数图）得： 00.6

AfAT

0.055，

Wd

0.115w，所以D

，依下式验算液体在降液管中Af 0.055 0.6359 0.0350m2W,d 0.1150.115 0.8 0.9 0.0920.1035m

3600AfHT

停留的时间：

Lh

3~5s

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

3600 0.035 0.35

12.97s 5s

3.4

3600 0.035 0.35

12.35s 5s 提馏段：

3.57

精馏段： 故降液管设计合理

2.5.4．降液管底隙高度

降液管底隙高度依下式计算：h0 精馏段：h0

Lh'

，取u0 0.07m/s则 '

3600lwu0

3.4

0.025m，即h0 20mm

3600 0.54 0.07

3.57''

0.0262m，即h0提馏段：h0 20mm

3600 0.54 0.07

故降液管底隙高度设计合理。

§2.6塔板的分布、浮阀数目及排列

2.6.1． 塔板的分块

因为D 800mm，故塔板采用分块式，查表得，塔板分为3块。

2.6.2．区宽度的确定

溢流堰前的安定区宽度：WS 0.07m，边缘区宽度：Wc 0.035m

2.6.3．区面积计算

r2 1x 开孔区面积按下式计算：Aa 2 sin ，其中

180r

x

D0.9D0.9

Wd Ws 0.4-0.1035-0.07=0.2265m 0.1 03 5 0r 0 Wc0 0.4-0.035=0.365m.2 0.035765 0.415，. m2222

乙醇分离水的精馏塔课程设计,很有用的。大家可以参考!

0.4152 10.2765 2

故Aa 2 0.2765 sin 0.422m

1800.415 2.6.4．塔计算及其排列

g，孔径为39mm 采用F1型重阀，重量为33

A. 浮阀数目

浮阀数目按下式计算：N

4Vs,

气体通过阀孔的速度：，取动能因数F

11u 0

d02u0则精馏段：u0

4 0.784 68.6 69个

9.57m/s，N 2

0.039 9.574 0.757 55.66 56个 11.39m/s，N' 2

0.039 1 …… 此处隐藏：2599字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……