化工原理課程設(shè)計——板式精餾塔的設(shè)計(存儲版)
【正文】 ℃管程循環(huán)冷凝水1240塔底再沸器管程乙醇水溶液83℃87℃殼程蒸汽168℃168℃查第四章傳熱表48：取總傳熱系數(shù)K= 800 W/m2℃塔頂溫度TD=,查得：易揮發(fā)組分汽化潛熱r1=600kJ/kg； 難揮發(fā)組分汽化潛熱r2=rD=r1y1+r2(1y1)=600*+*=Q=(R+1)DrD 得：Q=(4+1)*（*）*=傳熱面積： A==*1000/(800*)=選型：則該換熱器的公稱面積為7m2，型號G273I—25—7。一般，塔徑從300～900mm時采用整塊式塔板；當(dāng)塔徑在800mm以上時，人已能在塔內(nèi)進行拆裝操作，無須將塔板整塊裝入。精餾段整理得：=+提餾段整理得：=+②液泛線 根據(jù)確定液泛線，由于很小，故忽略式中的精餾段：代入數(shù)據(jù)得：*107Vh2++=提餾段:代入數(shù)據(jù)得：*107Vh2++=③液相負(fù)荷上限線 全塔LS,max在降液管中停留時間5s時求出。乙醇水屬于不易起泡物系。5 精餾塔的流體力學(xué)性能驗算 分別核算精餾段、提留段是否能通過流體力學(xué)驗算，查圖51，圖51 液沫夾帶關(guān)聯(lián)圖由，得ψ=將數(shù)據(jù)帶入上述公式，得出精餾段ev=≤同樣的方法，可得出精餾段ev=≤則液沫夾帶校核通過。另一類計算方法則是先確定適宜的孔流氣速，算出一個孔（閥孔或篩孔）允許通過的氣量，定出每塊塔板所需孔數(shù)，再根據(jù)孔的排列及塔板各區(qū)域的相互比例，最后算出塔的橫截面積和塔徑。精餾段理論板數(shù)= 18 ，第 19 塊為進料板提餾段= 總理論板數(shù)NT= 實際塔板數(shù)的計算塔頂xD==℃塔底xW==℃平均粘度的計算： 塔頂塔底平均溫度t=℃，查得乙醇粘度μ1=,圖32 O’connel關(guān)聯(lián)圖水的粘度μ2=；則μav= μ1xF+ μ2（1－xF）=*+*=查得平均溫度下的平衡組分：x=，y=，又： y=αx/[1+(α1)x]得： α= 由αμav=，查O’connel關(guān)聯(lián)圖（圖32）得全塔效率ET=38% 實際板數(shù)NE NE=NT/ET=表 31 塔內(nèi)氣液流率匯總氣相流率（kmol/h）液相流率（kmol/h）精餾段提餾段4塔的結(jié)構(gòu)計算板式塔主要尺寸的設(shè)計計算，包括塔高、塔徑的設(shè)計計算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設(shè)計，塔板布置、氣體通道的設(shè)計等工藝計算。合理的設(shè)計和適當(dāng)?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性，而且效率高采用篩板可解決堵塞問題適當(dāng)控制漏液。 塔設(shè)備簡介 塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一,他可以使氣(或汽)或液液兩相緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因為乙醇和水的揮發(fā)度相差不大。 管徑計算?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔板數(shù)，塔板效率，實際塔板數(shù)等。精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。為實現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。此外，工業(yè)氣體的冷卻和回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕和減濕等。篩板塔多用不銹鋼板或合金制成，使用碳鋼的比率較少。（1） 塔頂?shù)钠骄肿恿? （x1為與y1=XD平衡 的液相組成） MVDM= XDM輕組分+（1－XD）M重組分 MLDM= x1M輕組分+（1－x1）M重組分 （2）進料板的平均分子量 進料板對應(yīng)的組成Xn 和yn MVFM= ynM輕組分+（1－yn）M重組分 MLFM= XnM輕組分+（1－Xn）M重組分 （3）塔底的平均分子量（yw為與xw平衡的氣相組成） MVWM= ywM輕組分+（1－yw）M重組分 MLWM= xwM輕組分+（1－xw）M重組分 （4）精餾段、提餾段的平均分子量精餾段平均分子量 提餾段平均分子量 平均密度的計算（1）液相平均密度查物性數(shù)據(jù)： 易揮發(fā)組分密度ρ1＝ 790 Kg/m3 難揮發(fā)組分密度ρ2＝ Kg/ m3塔頂易揮發(fā)組分質(zhì)量百分比a1＝% 進料易揮發(fā)組分質(zhì)量百分比a2＝% 塔底易揮發(fā)組分質(zhì)量百分比a3
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