【正文】 8524 9 10 m / s36 00 36 00 92 4LML? ??? ? ? ?? 取塔板間距T39。 0. 45 0. 05 7 0. 39 3 mHh? ? ? ? 查文獻(xiàn) 5 史密斯關(guān)聯(lián)圖得2039。39。39。w 0 w 03600 LLh l u l u?? ①精餾段：取降液管底隙處液體流速 39。 13F?，則00Vm39。 ? 。 128N? 個(gè)重新核算孔速及閥動(dòng)能因數(shù) s0039。 1 . 6 7 1 0 0 % 1 3 . 5 %1 2 . 3 6uu ? ? ?塔 板 開(kāi) 孔 率 = 流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1） 氣體通過(guò)單層浮閥塔板的壓降 將壓強(qiáng)降折合成塔內(nèi)液體的液柱高度表示，即 p c L σh h h h? ? ? ①精餾段： 1） 干板阻力 hc 1 . 8 2 51 . 8 2 5ocVm7 3 . 1 7 3 . 1 8 . 4 9 m /s1 . 4 7 3u ?? ? ? 19 因?yàn)?0 ocuu? ，故按 2V0c 2guh ???計(jì)算，即 2c 1 .4 7 3 1 1 .2 55 .3 4 0 .0 6 1 m2 8 2 9 .5 9 .8h ????? 2）板上充氣液層阻力 hl 液相為水時(shí)， 0=? 1 0 L = 0 .5 0 .0 5 0 .0 2 5 mhh?? ? ? 3）液體表面張力所造成的阻力 hp，此阻力很小，可忽略不計(jì) 因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹? p 0 .0 6 1 0 .0 2 5 0 .0 8 6 mh ? ? ? 則，單板壓降P p L m g 0 .0 8 6 8 2 9 .5 9 .8 6 9 9 PaPh ?? ? ? ? ? ? ②提餾段： 1） 干板阻力 hc ocVm39。 2guh ??? 計(jì)算，即 2c 0 .9 9 8 1 2 .3 65 .3 4 0 .0 4 5 m2 9 2 8 .7 4 9 .8h ????? 2）板上充氣液層阻力 hl 液相為水時(shí)， 0=? 1L39。 339。 39。SL （ m3/s） 39。39。39。因?yàn)?g=1200mmD ，厚度δ取4mm。3=2m /sV ， b=18m/su 39。3L L4 4 4 . 0 1 0 0 . 0 7 1 m1 . 0Ld u?????? ? ?? 表 塔底至再沸器接管伸出長(zhǎng)度及補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸 接管公稱直徑 接管 接管伸出長(zhǎng)度 補(bǔ)強(qiáng)圈 DN 外徑 *厚度 H 外徑 D 內(nèi)徑 d 80 89*6 150 180 93 （ 6） 再沸器返塔取接管管徑 db 其流量為提餾段氣相負(fù)荷 39。查得在 20~150℃內(nèi)，鋼板的許用應(yīng)力為 113Mpa （ 2） 焊接接頭系數(shù)：采用雙面焊對(duì)接接頭或相當(dāng)于雙面焊的對(duì)接接頭，焊接接頭無(wú)損，其中 1?? （ 3） 壁厚的確定 013 3 115 MP aPP? ? ? ? ? ? ie 0 . 1 1 1 5 1 . 20 . 5 9 m m2 1 1 3 0 . 1 1 1 52 tPD P? ?? ?? ? ???? 查文獻(xiàn) 6 得， 211 m m m mCC?? ∴ n e 1 2 0 .5 9 0 .1 3 1 1 .7 2 m mCC??? ? ? ? ? ? ? 查文獻(xiàn) 1 得，圓整后 n 8mm? ? e n 1 2 8 0. 8 1 6. 2 m mCC??? ? ? ? ? ? ? （ 4）塔高的計(jì)算（包括再沸器） 查文獻(xiàn) 1 進(jìn)料高度： F ? 塔頂空間高度： D ~ mH ? 取 塔底空間高度： 39。sV （ m3/s） （ 3）液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于 3~5s fTh3600 3 ~ 5 sAHL? ?? 24 以 5s?? 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則 ? ? ? ?s39。 2 12844VVuVdN??? ? ??? ? ?ssss s s22 239。39。39。 d p L dH h h h? ? ? ① 精餾段： 1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萷 ? 2)液體通過(guò)降液管的壓強(qiáng)降，塔板上不設(shè)進(jìn)口堰 2 23 3sdw02 . 0 2 1 00 . 1 5 3 0 . 1 5 3 0 . 6 1 0 m0 . 7 9 4 0 . 0 4Lh lh ? ??? ???? ? ? ? ??? ??????? 3)板上液層高度 L= 則 d 86 5 006 366 mH ? ? ? ? 查文獻(xiàn) 5 得，對(duì)于一般物系，φ取 ~ 取 ?? 又 T ? ， w mh ? ∴ ? ? ? ?Tw 0 .4 0 .4 5 0 .0 3 8 0 .1 9 5 mHh? ? ? ? ? ? 可見(jiàn) ? ?d T wH H h???，符合防止液泛要求 ② 提餾段： 1)單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萷39。2039。 1 2 . 3 6 0 . 9 9 8 1 2 . 3 5Fu ?? ? ? ? 閥孔動(dòng)能因數(shù) F0變化不大，仍在 8~17 范圍內(nèi) 039。按 75mmt? ， 39。20 122 VNdu??? ? ??? 查文獻(xiàn) 5，取邊緣區(qū)寬度 c ? ，破 沫 區(qū)寬度 s ? 17 c 1 . 2 0 . 0 5 0 . 5 5 m22DRW? ? ? ? ? ? ? ? ?ds 1 . 2+ W 0 . 1 5 0 . 0 7 0 . 3 8 m22DxW? ? ? ? ? ? 2 2 2a2 2 222 a r c sin1800 .3 82 0 .3 8 0 .5 5 0 .3 8 0 .5 5 a r c sin1 8 0 0 .5 50 .7 6 4 mxA x R x RR????? ? ?????? ? ? ? ? ?? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔間距 75 m m 0. 07 5 mt ?? 則精餾段 39。39。3s 0 . 0 8 1 6 0 . 4 5 9 s 5 s3 . 7 9 1 0AHL???? ? ? ?? 故降液管尺寸可用 （ 4）降液管底隙高度 h0 sh0 39。4 4 1 .8 8 9 1 .1 2 mπ π 1 .9 2VD u ?? ? ?? 取塔徑 ? 則塔空速s039。39。 10 928 .74 9 9LV????? ? ??? ? ??? ??????及TL39。39。w L ow 0 .0 5 0 .0 1 9 0 .0 3 1 mh h h? ? ? ? ? ∵ 39。對(duì)于φ 800mm 以上的大塔，目前多采用凹形受液盤，故用單溢流弓形降液 管，采用凹形受液盤。 ??，在 ~ 的安全系數(shù)之間 查文獻(xiàn) 5 塔高的計(jì)算： T TT181 1 0 . 4 5 1 6 . 4 3 m0 . 4 8NZHE?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 熱量衡算及 冷凝器 選擇 塔頂：由 ?? 所以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 查文獻(xiàn) 1 可知： ? ?0 .8 4 4 6 1 0 .8 4 1 8 4 1 .5 2 g /m o lM ? ? ? ? ? ? VD 121 503 kJ/ km olH ? ? ? 由 D ? ，得 D ? ? ?39。0. 7 0. 7 2. 77 1. 94 m /suu? ? ? ? ∴提餾段塔徑 s 39。39。 39。339。39。 0. 02 48 46 ( 1 0. 02 48 ) 18 18 .6 9 kg /km olM ? ? ? ? ? ? L w m 0 .0 0 2 4 6 ( 1 0 .0 0 2 ) 1 8 1 8 .0 6 k g /km o lM ? ? ? ? ? ? 提餾段平均摩爾質(zhì)量： V W mVFm39。 C，平均溫度8 5 4 0 6 2 .52t? ??? ℃ 查文獻(xiàn) 1 得： 4 ? ?p 4 . 4 5 4 . 2 94 . 4 5 2 7 2 4 . 6 1 4 . 4 1 k J /( k g K )3 3 . 3 0 2 4 . 6 1C ?? ? ? ? ?? Pmm4 . 4 1 ( 8 5 4 0 ) 2 1 . 6 4 4 0 9 4 4 . 3 9 1 . 1 04 0 9 4 4 . 3 9C t rq r? ? ? ? ? ?? ? ? ∴ 0 111 0 1qq ???? ∴ q 線方程為： F11111 qy x xqqyx????? ? ? 提留段操作線方程為： 155 419 km ol /L RD? ? ? ? 天 W41 92 .7 2 1. 10 10 11 6. 36 86 13 .5 0. 00 241 92 .7 2 1. 10 10 11 6. 36 86 13 .5 41 92 .7 2 1. 10 10 11 6. 36 86 13 .52. 28 0. 00 3L qF Wy x xL qF W L qF Wyxyx???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 塔板數(shù)確定 由圖解法求得 T 18N? （包括再沸器），第 16 塊為進(jìn)料板位置 圖 常壓下乙醇 水溶液的 xy 圖 5 塔頂溫度由 D ? 查文獻(xiàn) 7 得 D ? ℃ 塔底溫度由W ?查文獻(xiàn) 7 得W ? ℃ 39。 不同溫度且互不平衡的氣液兩相接觸時(shí)，必然會(huì)同時(shí)產(chǎn)生傳熱和傳質(zhì)的雙重作用，所以使上級(jí)液相回流與下一級(jí)氣相直接接觸，就可以省去中間加熱器和冷凝器，因此，回流和溶液的部分汽化而產(chǎn)生上升蒸氣是保證精餾過(guò)程連續(xù)操作的兩個(gè)必不可少的條件。前兩者是僅進(jìn)行一次部分汽化和部分冷凝的過(guò)程，故只能部分的分離液體混合物；后者是進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過(guò)程，可使混合液得到近乎完全的分離。 2 1 流程的選擇 乙醇 —— 水混合液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部釋放的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。 ( 1 ) 574 8 ( 0 1 ) 101 66. 36 676 2 km ol /V V q F? ? ? ? ? ? ? ? 天