【正文】 形降液管、平行受液盤及平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。第 16層為加料板。 2）填料塔流體力學(xué)計(jì)算； a 壓力降； b 噴淋密度計(jì)算 f）其它 （ 1） 熱量衡算 — 冷卻水與加熱蒸汽消耗量的計(jì)算 （ 2） 冷凝器與再沸器傳熱面的計(jì)算與選型（板式塔） （ 3） 除沫器設(shè)計(jì) g）料液泵的選型 h）計(jì)算結(jié)果一覽表 長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 第 一 章 課程設(shè)計(jì)報告內(nèi)容 一、 精餾流程的確定 乙醇、水混合料液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后，送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后， 一部分作為回流，其余為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器 冷卻后送至貯槽。 (四 ) 物性參數(shù) 和實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算 常壓下乙醇 — 水氣液平衡組成與溫度的關(guān)系 溫度 T℃ 液相中乙醇的摩爾分率 % 氣相中乙醇的摩爾分率 % 100 利用表中數(shù)據(jù)由內(nèi)差可求得 tF tD tW 長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì) 7 ① tF : 89 ??= ?? tF=℃ ② tD: : ??= ??dt tD =℃ ③ tW : ??= 100 ?? tW =℃ ④ 精餾段平均溫度 :1t =2df tt?= 2?=℃ ⑤ 提留段平均溫度 : 2t =2wf tt?= 2?=℃ 氣液組成 塔頂溫度 : tD=℃ 氣相組成 yD: 7 8 . 4 1 7 8 . 1 5 7 8 . 2 1 7 8 . 1 50 . 7 8 1 5 0 . 8 9 4 3 0 . 8 9 4 3Dy??? yD= 進(jìn)料溫度 : tF=℃ 氣相組成 yF: 8 9 . 0 8 6 . 7 8 9 . 0 8 7 . 3 90 . 3 8 9 1 0 . 4 3 7 5 0 . 3 8 9 1 Fy??? yF= 塔底溫度 : tW=℃ 氣相組成 yw: 9 5 .5 8 9 .0 9 5 .5 9 1 .80 .0 1 9 0 .0 7 2 1 0 .0 1 9 wy??? yw= (1)精餾段 液相組成 x1:1 0 . 8 6 0 . 0 8 9 2 0 . 4 7 4 622DFxxx ??? ? ? 氣相組成 y1:1 0 . 8 6 8 3 0 . 4 2 3 0 0 . 6 4 5 722DFyyy ??? ? ? 所以 1 4 6 0 .4 7 4 6 1 8 ( 1 0 .4 7 4 6 ) 3 1 .2 9 /LM k g m o l? ? ? ? ? ? 1 4 6 0 .6 4 5 7 1 8 ( 1 0 .6 4 5 7 ) 3 6 .0 8 /VM k g m o l? ? ? ? ? ? (2)提留段 液相組成 x2:2 0 . 0 1 6 0 . 0 8 9 2 0 . 0 5 2 622WFxxx ??? ? ? 氣相組成 y2:2 0 . 0 4 9 2 3 0 . 0 4 2 3 0 0 . 2 3 6 122WFyyy ??? ? ? 所以 2 4 6 0 .4 7 4 6 1 8 ( 1 0 .4 7 4 6 ) 1 9 .4 7 /LM k g m o l? ? ? ? ? ? 2 4 6 0 .2 3 6 1 1 8 ( 1 0 .2 3 6 1 ) 2 4 .6 1 /VM k g m o l? ? ? ? ? ? 長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì) 8 液體粘度 （一）乙醇的粘度 1）， 塔頂溫度 : tD=℃ 查表，得μ 乙醇 =各項(xiàng)計(jì)算如下。 依右式 ? ?1 0. 58 0. 07 0. 04 1l L W O Wh h h h m??? ? ? ? ? ? （ 3） 克服液體表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨??h 依式（ 441） 31 14 4 4 0 . 8 6 1 0 0 . 0 0 48 3 1 . 6 9 9 . 8 1 0 . 0 0 5LLohmgd? ?????? ? ??? 故 1 1 1 1 36 41 04 91p c lh h h h ?? ? ? ? ? ? ?m 單板壓強(qiáng)降 1 1 1 0 .0 8 1 8 3 1 .6 9 9 .8 1 0 .6 6 1P P LP h g?? ? ? ? ? ?(設(shè)計(jì)允許值 ) 2. 提餾段 （ 1） 干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch 依 0 / 5 / 3 ? ?? 查圖 得 ， ? 222 1 5 . 6 1 1 . 0 40 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 5 1 0 . 0 2 30 . 7 8 9 3 2 . 1 3oVc OLuhmC ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 2） 氣流穿過板上液層壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh 6 . 8 6 9 1 . 3 7 /5 . 3 1 0 . 2 9 2sa TfVu m sAA? ? ??? 1 .3 7 1 .0 4 1 .3 9a a VFu ?? ? ? ? 由圖查取板上液層充氣系數(shù) β 為 。 （四）液泛 的 驗(yàn)算 （ 1）精餾段 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 )( WTd hHH ??? 。 八 、塔板負(fù)荷性能圖 （一）霧沫夾帶線 （ 1） 精餾段 )(fTaV hH ue ??? ?? 長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì) 24 0 . 1 9 95 . 3 1 0 . 2 9 2ssaSTfVVuVAA? ? ??? （ a） ?????? ????? ? 323 )3600()(WsWOWWf l LEhhhh 近似取 ?E ， ? ， ? 故 23 336002 . 5 0 . 0 5 2 . 8 4 1 0 1 . 0 ( )1 . 5 6 sf Lh ???? ? ? ????? sL?? （ b） 取霧沫夾帶極限值 Ve 為 液 /kg 氣，已知 340 .8 6 10 /Nm? ??? ， mHT ? ， 并將式（ a）、（ b）代入 )(fTaV hH ue ??? ?? ,得下式： 6 23 3. 7 100. 1 ( )40 .8 6 100. 45 1. 12 5 0. 5ssVL???? ??? 整理得 231 2 .7 5 1 9 .6 1ssVL?? （ 2） 提 餾段 )(fTaV hH ue ??? ?? 0 . 1 9 95 . 3 1 0 . 2 9 2ssaSTfVVuVAA? ? ??? ?????? ????? ? 323 )3600()( W sWOWWf l LEhhhh 近似取 ?E ， ? ， ? 故 23 336002 . 5 0 . 0 4 2 . 8 4 1 0 1 . 0 ( )1 . 5 6 sf Lh ???? ? ? ????? sL?? 取霧沫夾帶極限值 Ve 為 液 /kg 氣，已知 358 .4 3 10 /Nm? ??? ， mHT ? ， 長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì) 25 并將式（ a）、（ b）代入 )(fTaV hH ue ??? ?? ,得下式： 6 23 3 ( )58 .43 10 5 ssVL???? ??? 整理得 231 5 .3 5 2 1 .9 3ssVL?? （ 1） 做出霧沫夾帶 （二）液泛線 （ 1） 精餾段 dOWWPWTd hhhhhHH ??????? )( （ *） 近似取 ?E ， ? ① 323 )360 0(WsOW l LEh ??? 23 336002 .8 4 1 0 ( )1 .5 6 sL??? 故 shL? ② ?hhhh lcP ??? LVoOsLVOoc AC VCuh ???? 22 )()()( ?? 221 . 3 80 . 0 5 1 ( ) 0 . 0 0 0 7 1 80 .