【正文】 第六章 控制方案精餾塔的控制方案要求從質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗三個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。采用直接回流管，取原料流速u=，t=℃，則，,取管子規(guī)格Ф25。 底部空間塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底封頭的直線距離，釜液停留時(shí)間取5min，Rv=進(jìn)料板板間距取 塔體總高第四章 附屬設(shè)備設(shè)計(jì) 按泡點(diǎn)回流設(shè)計(jì)，即飽和蒸汽冷凝且回流，冷卻水的進(jìn)口溫度為25℃，出口溫度為45℃逆流操作。⑶ 液體表面張力阻力引起的壓降可以忽略故 每層板的壓降 提餾段（1）干板壓降解得：，則（2）氣體通過充氣液層的壓降計(jì)算公式為。提餾段操作線方程為：y = x 圖3—2 理論塔板數(shù) 理論塔板數(shù)如圖，理論塔板數(shù)：含再沸器理論塔板數(shù)為19，進(jìn)料板是第16塊。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐之中。③換熱器選型：對(duì)原料預(yù)熱器、塔頂產(chǎn)品冷卻器等進(jìn)行選型。乙醇水精餾塔浮閥塔課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案一 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)條件⑴處理量：106000噸/年⑵操作條件：精餾塔塔頂壓強(qiáng)：1. 03 atm（絕對(duì)壓強(qiáng))進(jìn)料液狀態(tài)：自選回流比：自選加熱蒸汽壓力：低壓蒸汽單板壓降：75mm液柱乙醇水平衡數(shù)據(jù)自查⑶液料組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：45%⑷塔頂產(chǎn)品質(zhì)量組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：93%⑸塔頂易揮發(fā)組分回收率：99%⑹每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：330天 設(shè)計(jì)任務(wù)⑴精餾塔的物料衡算⑵塔板數(shù)的確定⑶精餾塔的工藝條件及有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算⑷精餾塔的塔體工藝尺寸的計(jì)算⑸塔板主要工藝尺寸的計(jì)算⑹塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算⑺塔板負(fù)荷性能圖⑻精餾塔接管尺寸的計(jì)算⑴ 工藝設(shè)計(jì)①選擇工藝流程和工藝條件1) 加料方式：貯罐 加料泵 精餾塔。④塔頂冷凝器設(shè)計(jì)選型：根據(jù)換熱量、回流管內(nèi)流速、冷凝器高度對(duì)塔頂冷凝器設(shè)計(jì)選型?；亓鞅雀鶕?jù)經(jīng)濟(jì)核算得到，且最適宜回流比與最小回流比的關(guān)系范圍為。精餾段理論塔板數(shù)，提餾段理論塔板數(shù)（含進(jìn)料板） 塔板效率本體系為非理想體系，故根據(jù)分別計(jì)算精餾段和提餾段塔板效率。（3）液體表面張力阻力引起的壓降可以忽略每層板的壓降： 降液管液泛校核為了防止降液管中液體發(fā)生液泛現(xiàn)象，應(yīng)控制降液管內(nèi)清液層高度，精餾段塔板阻力 流動(dòng)阻力 板上清液層高 ，符合防止淹塔要求。由《化工原理》（楊祖榮主編）“液體比熱容共線圖”可以查得在不同溫度下乙醇、水的比熱容，得表4—1。 釜液流出管取釜液流速u=,tw=℃。精餾塔最直接的質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品濃度。因設(shè)計(jì)塔徑D=2000mm，可選用吊柱500kg，S=1000mm,L=3400mm,H=1000mm,材料為A3。當(dāng)tF=℃根據(jù)插值法，得:取管子規(guī)格Ф683。 頂部空間塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，頂部空間高度，取除沫器到第一塊板的距離為450mm，塔頂部空間高度為1200mm。解得：，則 ⑵氣體通過充氣液層的壓降計(jì)算公式為。精餾段操作線方程為： 精餾段操作線方程為：y = x 提餾段操作線方程為：根據(jù)點(diǎn)（，），得理論值NT=19塊，進(jìn)料板為16塊。本設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔。②泵選型。2) 進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料根據(jù)能量充分合理利用和節(jié)能原則，可利用塔頂蒸汽的冷凝熱對(duì)料液進(jìn)行預(yù)熱至沸點(diǎn)。⑤原料和產(chǎn)品儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)計(jì)算。塔底采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。精餾段 提餾段 實(shí)際塔板數(shù)精餾段 提餾段 （包括進(jìn)料板，不含再沸器）總板數(shù) （不含再沸器）全塔效率 塔徑的初步計(jì)算塔徑的設(shè)計(jì)以避免塔內(nèi)氣液兩相的異常流動(dòng)為原則，即使他的空塔氣速低于發(fā)生過量液沫夾帶液泛的氣速，然后，根據(jù)空塔氣速計(jì)算塔徑。提餾段塔板阻力 流動(dòng)阻力 板上清液層高 ， 霧沫夾帶，來避免過量液沫夾帶。①熱負(fù)荷Qc表 4—1 不同溫度下水和乙醇的汽化熱20℃80℃90℃100℃140℃乙醇水 塔頂，插值法求得乙醇的汽化熱：水的汽化熱：平均汽化熱： ②冷卻水用量取冷卻水的進(jìn)口溫度20℃，出口溫度40℃，(kg根據(jù)插值法得。由于檢測(cè)上的困難，難以直接按產(chǎn)品純度進(jìn)行控制。除沫器直徑： 吊柱本設(shè)計(jì)中塔高度，因此設(shè)吊柱。則 管道設(shè)計(jì) 表5—1各接管尺寸的確定公稱直徑DN/mm不保溫設(shè)備接管/mm保溫設(shè)備接管長(zhǎng) /mm使用公稱壓/MPa1580130420~5010015070~35015020070~500 進(jìn)料管線取料液流速 u=。每個(gè)孔直徑為450mm，在設(shè)置人孔處，板間距為450mm，裙座上應(yīng)開設(shè)2個(gè)人孔，直徑450mm