【正文】 敏板的確定 .................................................. 2 確定實(shí)際板數(shù) N................................................. 2 塔板的設(shè)計(jì)（只設(shè)計(jì)精餾段） ...................................... 2 塔徑初選與計(jì)算 ................................................ 3 塔板詳細(xì)設(shè)計(jì) .................................................. 4 負(fù)荷性能圖 ...................................................... 4 2 板塔的工藝設(shè)計(jì) ..................................... 5 ：板式塔 ............................................... 5 ................................................... 5 ............................................... 5 ....................................................... 6 ..................................................... 6 確定進(jìn)料熱狀態(tài) ......................................... 6 求最小回流比 Rmin ...................................... 6 選擇回流比 R ........................................... 6 .............................................. 7 NT .......................................... 7 確定實(shí)際板數(shù) N .......................................... 8 3．塔徑初選與計(jì)算 .................................... 9 物性數(shù)據(jù) ................................................... 10 定性溫度： ............................................ 10 氣相和液相平均摩爾量 .................................. 10 液相輕組分質(zhì)量分率與氣相和液相平均密度 ................ 11 氣相和液相體積流量 .................................... 12 混合液體液表面張力 .................................... 13 混合液的黏度 .......................................... 15 相對(duì)揮發(fā)度 ............................................ 16 選取板間距 HT ............................................... 16 液泛氣速 umax 和氣速 u ....................................... 16 3. 4 降液管型式與堰長(zhǎng) lw，計(jì)算塔徑 D ........................... 17 降液管型式：?jiǎn)瘟餍? .................................... 17 堰長(zhǎng) lw ............................................... 17 D ................................................. 17 塔板詳細(xì)設(shè)計(jì) ............................................... 17 溢流堰的型式和高度 hw ................................. 17 降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)及有關(guān)尺寸 ........................ 18 .................................................... 18 塔板校核 ................................................... 19 降液管液泛 ............................................ 19 降夜管內(nèi)停留時(shí)間 ...................................... 20 液沫夾 ................................................ 20 漏液克服液面表面張力的 作用引起的壓降 h? ................ 20 負(fù)荷性能圖 ................................................. 21 氣體流量的流體力學(xué)上下線 .............................. 21 附圖 1 ............................................. 24 附圖 2 ............................................. 25 參考文獻(xiàn) ........................................... 26 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 1 精餾塔的設(shè)計(jì) 1． 1 塔型的選擇 填料、板式（泡罩、浮閥、篩板、舌形、網(wǎng)孔、垂直篩板、多降液管塔板等） 設(shè)計(jì)條 件的選擇 （ 1）操作壓強(qiáng) (常壓、加壓、真空 )； （ 2）進(jìn)料熱狀態(tài)和回流熱狀態(tài)； （ 3）加熱方式（直接、間接）； （ 4）冷凝與冷卻。 塔板數(shù)的確定 確定進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料： 1?q 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 2 求最小回流比 Rmin 可用圖解法確定 ey 、 ex （ q線與平衡線交點(diǎn)） 。 然后，再由全塔效率定出靈敏板所對(duì)應(yīng)的實(shí)際板位置。 克服塔內(nèi)的非理想流動(dòng)：液沫夾帶、氣泡夾帶、氣體的不均勻流動(dòng)、液體的不均勻流動(dòng)。 a x )()20(VVLCu ? ??? ?? 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 4 ??????? ?cc （ 4）設(shè)計(jì)氣速 u u=（ ～ ） umax （ 5）確定降液管型式與堰長(zhǎng) lw，計(jì)算塔徑 D uVD S?4? 單流型、雙流型、多流型、階梯流型。 （ 2）降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)及有關(guān)尺寸 弓形降液管一般是垂直的。 條件選擇的原則：技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。 確定進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料： 1?q 求最小回流比 Rmin 用圖解法確定 ey 、 ex 因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料，根據(jù) yx曲線圖知： ?? qF xx ? in ???????qqqD xy yxR 選擇回流比 R 取 m in ???? RR 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 7 ①精餾段揮發(fā)度：由 ?Ax ， ?Ay 得： ?Bx ， ?By 所以 522 ????? AB BA xy xy? ②提溜段揮發(fā)度：由 39。 ?By 所以 945 ?????? ??? AB BA xy xy? NT 理論板：指離開這種板的氣、液兩相互成平衡，而且塔板上液相組成均勻。 39。 ???? ?TE ， 故： 塊提 639。 9095 ????? 乙?， 3/39。 ? ?hKm olFqVV hKm olqFLL / / ????? ?????? 已知： 3232 22 //VLVL ?? ?? ?? ， 則有質(zhì)量流量： skgLML L / ???????? skgVMV V / 3 4 ?????? 體積流量： smLLLS / 33222 ????? ? smVVVS / 3222 ??? ? 混合液體 液表面張力 不同溫度下乙醇和水的表面張力見表 1— 3。39。 90100水??????， 39。Q 3232 ?????????? ?????????? ?? 39。lg39。 ?SW? 39。39。 ?Bx ， 39。,39。 m a x2 ?? 3. 4 降液管型式與堰長(zhǎng) lw，計(jì)算塔徑 D 降液管型式 ： 單流型 堰長(zhǎng) lw 設(shè)： mDl w ???? D 精餾段： 11 ????? uVD S? m圓整： mD ? 橫截面積： 2221 4 mDA T ???? ? 提餾段： mVDuS 222 ????? ? 圓整： mD ? 橫截面積： 2221 439。 ????? 降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)及有關(guān)尺寸 （ 1） 降液管的橫截面和寬度 查圖得： ,07 ????? fdTf ADWAA 則2m ???dW m （ 2） 降液管底隙高度 ①精餾段： 取降液管的底隙的流速： mulLhsmuwS 0100 ?????? ?則 ②提溜段： mulLhsmuwS 39。 00 ??? 取? 鼓泡區(qū)的面積： 取 mmWC 50? ， mmWS 70? 由 Dwl 查圖知： ?DWd mDW d ???? ? ? ? ? mWWDX Sd ??????? ?????? ?????????????? ??? 2222222 rc s i rc s i n1802 mrXrXrXA a ?? 篩孔按正三角形排列，取孔徑 mmdo 4? ， ?dt 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 19 % 60s i n21421 22220 ??????????????????tdtdoo?? 22 ???? tAn a 20 0 1 0 mAA a ???? ? 塔板校核 降液管液泛 取板厚度 d?? ， ?d? ????? fT AA A 查圖 820確定子流系數(shù) 0 ?C smAVu g / ???09 2200 ??????????????????? CughLgd ?? smAA VfTga / ?????? 故氣體的動(dòng)能因子： ? ?smkguF gaa ????? /? 查表 819確定充氣系數(shù) ?? 液體通過降塔板 的壓降 ph mhhh Ldp 1 2 8 ?????? ? 液柱 液體通過降夜管的壓降 rh mhlVhwLr 3320 ?????????? ?????????????? 液柱 降夜管內(nèi)清夜層高度 dH ，并取泡沫相對(duì)密度 ?? ， mhhhH rLpd 3 ???????? ? 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 20 mhH WT ???? 可見滿足要求，即 ? ?WTd hHH ??21 降液管內(nèi)不會(huì)發(fā)生液泛。 4） 過量也沫夾帶線 第一點(diǎn)為 ， /LV m h? . 7 10Tfue Hh? ? ????? ? ?????? 解出 ? ? ? ?113 .2 3 .2660 .1 0 .1 0 .0 1 8 2 0 .6 0 .0 5 6 1 .4 2 /5 .7 1 0 5 .7 1 0Tfu H h m s? ?? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? 于是 ? ? ? ? 31 .4 2 0 .7 8 5 0 .0 5 6 3 6 0 0 3 7 2 6 /g T fV u A A m h?? ? ? ? ? ? ? 第二點(diǎn)取液體流量為 310 / , 69LLV m s h m?? 69 75fLh h m? ? ? ? 分離乙醇 — 水混合液的 篩板 精餾塔設(shè)計(jì) 22 ? ?13 .260 .1 1 .3 8 /5 .7 1 0 Tfu H h m s? ???? ? ? ?????? ? ? ? ? 31