【正文】 單位 數(shù)值 /形式 精餾段 提鎦段 安定區(qū)寬度 sW m 邊緣區(qū)寬度 cW m 開(kāi)孔區(qū)面積 aA m2 篩孔直徑 mm 篩孔數(shù)目 n 個(gè) 2189 孔中心距 t mm 開(kāi)孔率 % 篩孔氣速 0u m/s 每層板上開(kāi)孔面積 0A m2 干板阻力 ch m 氣體穿過(guò)板上 液層的阻力 lh m 克服表面張力的阻力 h? m 總塔板壓強(qiáng) ph kPa 單板壓強(qiáng) pP? Pa 609 23 霧沫夾帶線 ve kg 液 /kg 氣 漏液速度 owu m/s 篩板穩(wěn)定系數(shù) K 液體在降液管停留時(shí)間 ? s 穩(wěn)定系數(shù) 降液管內(nèi)清液層高度 dH m 液相負(fù)荷上限 ,maxsL m3/s 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 /形式 精餾段 提鎦段 液相負(fù)荷下限 ,minsL m3/s 操作彈性 塔板分塊形式 3 塊 冷凝器熱負(fù)荷 cQ kJ/s 再沸器熱負(fù)荷 bQ kJ/s 進(jìn)料管管徑 mm 24 回流管管徑 mm 65 塔底出料口管徑 mm 29 塔頂蒸汽出料管管徑 mm 206 塔釜進(jìn)氣管 mm 191 24 七．全凝器的設(shè)計(jì) 由前面的計(jì)算可知，混合氣體進(jìn)入換熱器的進(jìn)口溫度是 ℃，而混合氣體的出口溫度滿足 y1=xD=,由 txy 圖可查的 t2=℃ ,由于 t1與 t2 不 接近 ,可近似認(rèn)為 t=(t1+t2)/2=℃ ,進(jìn)料的體積流量 Vs= sm/3 定性溫度：對(duì)于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。 液沫 夾帶線 以 ve = ㎏液 /㎏氣為限， 求 精餾段 VsLs 關(guān)系如下 由 液沫夾帶量 . 7 10 av L T fue Hh? ? ???? ????? 氣體通過(guò)液層的速度 2 . 0 9 9 70 . 5 0 2 4 0 . 0 2 6 1 2SSaSTfVVuVAA? ? ??? 堰上清液層高度 2 / 3 2 / 336002 .8 4 1 .0 3 1 .1 2 0 81 0 0 0 0 .4 8 So w SLhL??? ? ????? 清液高表示的板壓降 ? ?2. 5 2. 5f L w owh h h h? ? ? ? ?2 / 3 2 / 32 .5 0 .0 3 8 8 2 1 .1 2 0 8 0 .0 9 0 7 5 2 .8 0 2SSLL? ? ? ? ? 2 / 33 2 / 3 10 10 2 T f SsvSH h LVeL??? ? ???????????? 整理得 ，精餾段氣體體積流量 2 / 30 . 9 2 4 5 9 . 9 9 4SSVL?? 同 理 可 計(jì) 算 ， 提 餾 段 液 沫 夾 帶 量 3 2 / 3 10 10 2 sv SVeL???? ??? ? ? ? ???? ???? 整理得 ，提餾段氣體體積流量 2 / 30 .9 3 6 8 1 1 .5 0SSVL???? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls（ Ls′）值，依上式計(jì)算出 ssVV?（ ） 值，計(jì)算結(jié)果列于下 表 表 42 ssLL?（ ） ， ssVV?（ ） 值 sL（ sL? ）， 3/ms sV ， 3/ms 17 sV? ， 3/ms 由上表得出液沫 夾帶線 2。計(jì)算如下： ① 堰長(zhǎng) Wl 取 mDlw ???? ② 溢流堰高度 Wh 由 owLw hhh ?? 13 選用平直堰，堰上液層高度 owh 可由弗蘭西斯公式計(jì)算，即 3/2)( whow lLEh ? 近似取 E=1，則 mhow ) (11000 3/2 ????? 取板上清夜層高度 mhL ? 故 mh w 0 3 1 2 ??? ③ 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 ?Dlw ，查圖，得， ?TfAA ， ?DWd 故 20 7 7 mA f ???? mWd ? 由式 33600 ??hTfL HA? ～ 5 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即 ??? ???? s 故降液管設(shè)計(jì)合理。 由手冊(cè)查得 甲醇 — 水物系的汽液平衡資料，繪出 x— y圖 甲醇 ~水溶液體系的平衡數(shù)據(jù) 摩爾流量kmol/h 摩爾組成 % 平均分子量g/mol 原料 F 甲醇 水 釜液 W 甲醇 水 餾出液 D 甲醇 水 5 ① 求最小回流比及操作回流比 采用作圖法求最小回流比。該物系屬于恒沸物系，故不能用一般的蒸餾方法分離，可采用低壓普通蒸餾的方法。若客戶對(duì)精餾塔頂和塔底產(chǎn)品的純度都有要求，則產(chǎn)品的回收率也已確定；若用戶僅指定其中一種產(chǎn)品的純度，則可根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析決定產(chǎn)品的回收率。直接蒸汽加熱的優(yōu)點(diǎn)是：可利用壓力較低的蒸汽加熱，塔釜只須安裝鼓泡管，一般可節(jié)省設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用。 2 目錄 一． 概述……………………………………………………………… 1 二． 精餾塔 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介………………………………………… 1 操作壓力的選擇分析…………………………………… 2 進(jìn)料熱狀況的選擇分析………………………………… 2 加熱方式的選擇分析…………………………………… 2 回流比的選擇分析……………………………………… 2 產(chǎn)品純度或回收率……………………………………… 2 方案的確定……………………………………………… 2 總述………… …………………………………………… 2 三．塔的工藝尺寸的計(jì)算…………………………………………… 3 精餾塔的物料衡算……………………………………………… 3 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率…………………… 3 . 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量…………… 3 物料衡算…………………………………………………… 3 塔板數(shù)的確定………………………………………………… 4 理論板層數(shù)TN的求取…………………………………… 4 3 實(shí)際板數(shù)的求取……………………………………………… 6 精餾塔的物性計(jì)算………………………………………………… 6 精餾段物性計(jì)算……………………………………………… 6 …………………………………………… 6 …… ……………………………………… 6 ……………………………………… 7 …………………………………………… 7 ………………………………… 7 提餾段物性計(jì)算 ……………………………………………… 8 操作壓力計(jì)算…………………………………………… 8 操作溫度計(jì)算………… ………………………………… 8 平均摩爾量計(jì)算………………………………………… 8 平均密度計(jì)算…………………………………………… 9 四 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算………………………………………… 9 塔徑的計(jì)算………………………………………………………… 9 塔高的計(jì)算………………………………………………………… 10 五 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算…… …………………………………… 10 溢流裝置計(jì)算……………………………………………………… 11 塔板布置…………………………………………………………… 12 六 .流體力學(xué)驗(yàn)算……………………………………………………… 13 塔板壓降…………………………………………………………… 13 七 .全凝器的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 14 4 確定物性數(shù)據(jù) … …………………………………………………… 14 換熱器的初步選型 ………………………………………………… 14 估算傳熱面積 ……………………………………………………… 15 熱流量 ………………………………………………………… 15 …………………………………………………… 15 ……………………………………………………… 15 ………………………………………………………… 15 工藝結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………………………… 16 ．管徑和管內(nèi)流速 ………………………………………………… 16 ．管程數(shù)和傳熱管數(shù)………………………………………