【正文】 塔頂產(chǎn)品冷凝后送至儲槽，塔釜采用間接蒸汽加熱。填料分規(guī)整填料和散裝填料兩大類。由于性能優(yōu)良的新填料相繼問世，特別是規(guī)整填料和新型塔內(nèi)件的不斷開發(fā)應用和基礎理論研究的不斷深入，使填料的放大技術(shù)有了新的突破，改變了以板式塔為主的局面。 塔型的合理選擇是做好塔設備設計的首要環(huán)節(jié)，選擇時應考慮物料的性質(zhì)、操作的條件、塔設備的性能以及塔設備的制造、安裝、運轉(zhuǎn)和維修等方面的因素。 塔設備是化工，制藥，環(huán)保等生產(chǎn)中廣泛應用的氣液傳質(zhì)設備。23 回流泵 22 塔底預熱器的選擇 20 裙座 17 塔釜出料管管徑 14 提餾段 13 圓整后塔徑 9 板數(shù)和回流比的關(guān)系 9 數(shù)據(jù)換算 8 汽液平衡數(shù)據(jù)和汽液平衡（ Txy）圖 1 南 京 工 業(yè) 大 學 化 工 原 理 課 程 設 計 任 務 書 專業(yè)： 生物工程 班級： 0503 姓名： 茆敏 設計日期： 2021 年 6 月 30 日至 2021 年 7 月 11 日 設計題目： 甲醇精餾塔 設計條件： 進 料 量： F = 65 噸 /天 進料組成： Xf = 45 % (w%) 進料狀態(tài)： 25℃ 塔頂產(chǎn)品： XD≥ 96%(w%) 回 收 率 : η ≥ 98% 塔頂壓力： 常壓 指導教師：祝寧東，陳曉蓉 2021 年 6 月 24 日 2 目 錄 一 前 言 4 二 設計題目 9 物料衡算 11 塔內(nèi)物性計算 12 塔徑與塔高計算 12 提餾段塔徑 14 精餾段 16 進料管管徑 18 塔釜回流管管徑 19 法蘭 21 輔助設備及零部件的選擇 22 進料泵 根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。板式塔的研究起步較早 ，其流體力學和傳質(zhì)模型比較成熟，數(shù)據(jù)可靠。在我國，隨著石油化工的不斷發(fā)展，傳質(zhì)分離工程學的研究不斷深入，使填 料塔技術(shù)及其應用進入了一個嶄新的時期，其工業(yè)應用與發(fā)達國家并駕齊驅(qū)，進入世界先進行列。塔內(nèi)件有不同形式的液體分布裝置、填料固定裝置或填料壓緊裝置、填料支承裝置、液體收集再分布裝置及氣體分布裝置等。 五、物性參數(shù) 水的物性參數(shù) : 分子量 18 壓強 510??p /Pa 溫度 t /℃ 密度 )//( 3mkg? 比熱容 )]/(/[ 103KkgJcp ??? 黏度 )/( 105sPa??? 汽化 熱 △ H /(kJ/kg) 0 10 270 7 20 348 30 398 40 450 50 488 60 530 70 555 80 680 90 625 100 640 甲醇的物性參數(shù) : 分子量 32 壓強 510??p /Pa 溫度 t /℃ 密度 )//( 3mkg? 比熱容 )]/(/[ 103KkgJcp ??? 黏度 )/( 105smPa??? 汽化熱 △ H /(kJ/kg) 0 809 10 801 170 20 792 205 30 782 242 40 772 270 50 764 289 60 754 310 70 746 325 80 736 344 90 725 360 100 714 372 六、工藝計算 汽液平衡數(shù) 據(jù)和汽液平衡（ Txy）圖 表 61 汽液平衡數(shù)據(jù)表 壓強 /kPa 溫度 /℃ 甲醇摩爾分數(shù) /% 揮發(fā)度 α 液相中 x 汽相中 y 8 85 78 70 68 溫度 圖 61 甲醇水的 txy圖 9 、物料衡算 數(shù)據(jù)換算 質(zhì)量分數(shù)換算到摩爾分數(shù) : %93%100 ????DX %%100 ????FX 單位換算 : hk mo lhkgdtF /24183214 ?????? 物料衡算 F=D+W FXF=DXD+WXW DXD/FXF=η 得： D= Kmol/h W=XW= 理論板數(shù)計算 適宜回流比確定 一般 R加大 ,理論板數(shù)較少 ,塔設備投資少 ,但氣化量大 ,能耗高 ,操作費用少。 計算泛點氣速 uf= m/s u＝ m/s D= m 14 提餾段塔徑 lg(μL,F)= Xnlg(μL,輕組分 )+（ 1－ Xn） lg(μL,重組分 ) （ Xn：加料板上的液相摩爾分率） lg(μL,W)= XWlg(μL,輕組分 )+（ 1－ XW） lg(μL,重組分 ) 液體粘度 μL＝ (μL,W+μL,F/2） mPas 計算：液相質(zhì)量流量 WL=L’=(L+qF)= kg/h (L 換算成質(zhì)量流量 ) 氣相質(zhì)量流量 WG=V’=[V(1q)F]= kg/h (V 換算成質(zhì)量流量 ) ? ? 8/14/32 /lg ?????????????? ?????? LMVMGLLLMVMtf WWKAagu ?????? 8141232 ) () ( ??????????? ?fu 計算得泛點氣速 uf= m/s 一般取 u＝ (Lw)min 的取值如下： ??? ?? ??? 的環(huán)形填料直徑 的環(huán)形填料直徑 mm75)/( 75)/()(L33m i nw hmm mmhmm 因此： (Lw)min=， 125Y/125X 塑料孔板波紋填料 要求液體噴淋量 最小噴淋量