【正文】 ......................................................... 32 提餾段浮閥數(shù)目及排列 ............................................................... 34 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 ............................................................................................ 35 氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降 ..................................................................... 35 精餾段壓降的計(jì)算 ...................................................................... 35 提餾段壓降的計(jì)算 ...................................................................... 36 液泛 ......................................................................................................... 36 精餾段液泛計(jì)算 .......................................................................... 36 提餾段液泛計(jì)算 .......................................................................... 37 霧沫夾帶 ................................................................................................. 37 漏液 ......................................................................................................... 38 6 塔板負(fù)荷性能圖 ........................................................................................................... 38 霧沫夾帶線 ........................................................................................................ 38 液泛線 ................................................................................................................ 38 化工傳 質(zhì) 與分 離 過(guò)程 課 程 設(shè) 計(jì) 乙醇 —— 水精 餾 塔設(shè)計(jì) 天 津 大學(xué) 3 液相負(fù)荷上限線 ................................................................................................ 39 漏液線 ................................................................................................................ 39 液相負(fù)荷下限線 ................................................................................................ 39 塔板負(fù)荷性能圖 ................................................................................................ 40 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 ......................................................................... 40 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 ......................................................................... 41 7 附屬設(shè)備設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 43 產(chǎn)品冷卻器設(shè)計(jì)選型 ........................................................................................ 43 接管尺寸計(jì)算 .................................................................................................... 44 進(jìn)料管 ..................................................................................................... 44 塔頂蒸汽出口管 ..................................................................................... 44 回流液入口管 ......................................................................................... 45 塔頂出料管 ............................................................................................. 45 塔底出料管 ............................................................................................. 46 塔底蒸汽入口管 ..................................................................................... 46 8 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 ............................................................................................................... 47 各主要流股物性匯總 ........................................................................................ 47 浮閥塔設(shè)計(jì)參數(shù)匯總 ........................................................................................ 47 產(chǎn)品冷卻器設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 ................................................................................ 48 接管尺寸匯總 .................................................................................................... 48 9 設(shè)計(jì)評(píng)述及感悟 ........................................................................................................... 49 10 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 50 11 附錄 ............................................................................................................................. 51 附錄 1 主要符號(hào)說(shuō)明 .............................................................................................. 51 附錄 2 乙醇 ——水系統(tǒng)的氣液平衡數(shù)據(jù)表 .......................................................... 51 附錄 3 不同溫度下乙醇和水的粘度 ...................................................................... 52 附錄 4 不同溫度下乙醇和水的密度 ...................................................................... 53 附錄 5 不同溫度下乙醇和水的表面張力 .............................................................. 53 12 附圖 ............................................................................................................................. 53 化工傳 質(zhì) 與分 離 過(guò)程 課 程 設(shè) 計(jì) 乙醇 —— 水精 餾 塔設(shè)計(jì) 天津 大 學(xué) 4 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目：乙 醇 ——水體系浮閥式精餾塔設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及條件 25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，其 余 為水。 考慮到設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)技術(shù)的成熟穩(wěn)定性，確定采用板式塔進(jìn)行精餾操作。在相同的塔徑下 ， 適當(dāng)提高塔 的 操作壓 力 還可以提高 塔 的處理能力 。 塔頂冷凝方式 泡點(diǎn)回流易于控 制 ,設(shè)計(jì)和控制時(shí)比較方便 ,而且可以節(jié)約能源。 精餾段和提餾段的汽 液 負(fù)荷及物性是不同的 ， 故設(shè)計(jì)時(shí)兩 段 的塔徑 應(yīng) 該分 別 計(jì) 算，若二者相差不大，應(yīng)取較大者作為塔徑；若二者相差較大，應(yīng)采用變徑塔。 熱 量 自 塔底蒸汽 輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng) 多 次部分氣化與部分冷 凝 進(jìn)行精餾分離，由冷 凝 器中的冷卻介 質(zhì)將余熱帶走。 理 論 板 數(shù) 的 計(jì)算 關(guān)于理論板層數(shù)的計(jì)算 ， 通?？梢圆捎脠D解法和逐板計(jì)算法 。 因?yàn)樗敳捎萌鳎? y1 = xD = 用插值法求得對(duì)應(yīng)的相對(duì)揮發(fā)度為： ????( ?) ??( ?) ? ?? 1 ?? x1 由相平衡方程計(jì)算： x1 ?? y1 ?1 (1??y1 ) ??y1 ? ??(1??) ?? ?? y2 由精餾段操作線方 程 求得： y2 = + = + = 繼續(xù)用相平衡方程和精餾段方程逐板計(jì)算，當(dāng)求得 x24 = xq = (加料 板 )， 改用提餾段操作線方程 ， 當(dāng) x28 = xW = 時(shí) ， 停止計(jì)算， 即 NT = 28。 假設(shè)總板效 率為 ，則所需的實(shí)際板數(shù)目為 NP = (NT – 1)/ET=56。按照 設(shè)計(jì)條件中所給出的單板壓降不能大于 667Pa，求得塔底壓力為 pW = pD + Np =+56 = 根據(jù)常壓下塔頂?shù)? xW = 查出其所對(duì)應(yīng)的溫度 t0 = ℃ ， 以及對(duì)應(yīng)的 氣相組成 y = 。已經(jīng)求得精餾段實(shí)際塔 板數(shù) N 精 = 48 層 ， 按照設(shè)計(jì)條件中所給出的單板壓降不能大于 667Pa， 可計(jì)算出進(jìn)料 板上的壓 力 為： pF = pD + 48 = + 48 = 。 ② 進(jìn)料溫度 ： tF =℃ 此溫度下水密度為 ρWF： 95 ?94 ????95 ? ， ?? = ?? ???WF 乙醇密度為 ρCF： 100 ?90 ??100 ? ， ? 716 ??724 716 ???CF ?? 1 液相密度為 ρF： ?? aF ??1??aF ? ??1??