【正文】 12 全塔工藝計算 精餾塔二元物系物料衡算 查表可知，乙醇 — 水的 進料組成 ? ，由條件可知，塔頂產(chǎn)品質(zhì)量 ?DX ， ? ，所以 因為要求設(shè)計的生產(chǎn)能力是 25T/天，所以 2 5 1 0 0 0 1 0 4 1 . 6 72 5 / 1 0 4 1 . 6 7 2 4 . 9 6 52 4 4 1 . 7 2 5kg k m o lD hh?? ? ? ? ?噸 天 ???????????????????FqDRSXWXDSXFWDSFWDF)1()1( ???????????????????FSWFWSF)()(0 0 0 1 1 1 8 解得： ??????????????111 196 30 0hk m olWhk m olShk m olF 操作溫度的計算 利用乙醇 水的 汽 液平衡數(shù)據(jù)，有插值法可以求得： CTD ?? CT W ?100? CT F ?? 相對揮發(fā)度的計算 由 ?xF , ?yF則， ??F 由 ?DX ， ?Dy 則， ??D 由 ? ， ?yw 則， ??W 精餾段的平均揮發(fā)度 1 ???? CtCt?? ????????提留段精餾段 13 提留段的平均揮發(fā)度 2 ???? 全塔的平均相對揮發(fā)度 21 ????? ??? 確定合適的回流比 min DqqqxyR yx?? ? = ?? = 操作回流比取 R=（ ～ ） minR ∴取操作回流比 R= min= = ( 由優(yōu)化得到 ) 操作線方程 1 11dnnxRyxRR? ???? 精餾段操作線方程： 提餾段操作方程 精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置 由逐板法計算，編程計算出精餾塔理論塔板數(shù)及理論 加料位置 精餾段 4 塊 提餾段 20 塊 第 5塊加料 y x 1 2 3 4 5 6 ??? nn xy 14 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 全塔效率 全塔效率 ET=– m 根據(jù)塔頂和塔底液相組成查表 12 ，求得塔平均溫度。 Kmol1 17 提餾段平均分子量： 氣相 ： 2 , ???mVM Kg m1，σ B= mN 根據(jù)以上塔板的各項流體力學(xué)驗算，可以認為精餾段塔徑和各項工藝尺寸是合適的。 ∴精餾段在設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 DGkN。 str=_T()。 int n1=0,n2=0 。 Y%d= %.5f\r\n),n1+n2,y)。 y = (R + q * FD) * xn / ((R + 1) (1 q) * FD) (FD 1) * xw / ((R + 1) (1 q) * FD)。 } float CDistillationDlg::JiLiu(float xn) { float y=0。 n2 += 1。 str=_T()。 R=_wtof(str)。} float f1(float x){return xf*exp(())/Pf*()/()+(1xf)*exp(())/Pf*()/()。 rW（按 140℃飽和蒸汽計） 2．進料帶入的熱量 QF QF=FG h0 取液體通過降液管底隙的流速 10 ???? smu ， 計算降液管底隙高度 h0 mhhL Lu W S ,0 ???????? 塔板布置 1．取邊緣區(qū) 寬度 WC=，安定區(qū)寬度 WS= 2. 計算開孔區(qū)面積 ]s i n180[2 1222 RxRxRxA a ?????? ? 其中： x=D/2– （ Wd+WS） =– （ +） = R=D/2– WC=– = 21222 )] (s i [2 mA a ?????? ? 篩孔數(shù) n 與開孔率 φ 1．取篩孔的孔徑 d0=5mm 2．篩板選用一般碳鋼，板厚δ == 5=3mm 3．篩孔按正三角形排列 29 孔中心距 t=3d0=3 5=15mm 4．塔板上篩孔數(shù) 15 101158)101158( 2 32 3 ??????? aAtn 5．塔板開孔區(qū)的開孔率 φ %%100 )( %100 2200 ?????? dtAA a? 開孔率在 5~15%范圍內(nèi)，符合要求。 霧沫夾帶量 ev 的驗算 塔板上鼓泡層的高度 hf== = 161, ) ( )( ???????? ???fTamv hHue ? 11 2 5 ?? ???? 氣液氣液 kgkgkgkg ∴精餾段在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。 m1 對于進料板： tF=℃，σ A= Kmol1 塔底 yW=， xW= 則氣相平均分子量為： MV， WM= +（ 1– ） =塔釜采用直接蒸汽（ 110℃水蒸汽）加熱，塔底廢水經(jīng)冷卻后送入貯槽，具體流程參見附圖（ 11）。表中數(shù)據(jù)摘自《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》（ P494— 495）和天津大學(xué)《化工原理》上冊及《化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)書》 乙醇的生產(chǎn)方法和粗醇精制的目的 1 乙醇的生產(chǎn)方法 發(fā)酵法 乙醇的工業(yè)生產(chǎn)方法可以歸納為發(fā)酵法和水合法兩大類。 關(guān)鍵詞：水、乙醇、連續(xù)精餾、精餾段、提餾段、篩板塔 5 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 ：乙醇 — 水二元物料板式精餾塔 ： 操作溫度 T ........................................................................................................................15 物性數(shù)據(jù)計算 ....................................................................................................................16 氣液負荷計算 ....................................................................................................................19 精餾段工藝設(shè)計 ........................................................................................................................20 精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 ................................................................................20 篩板流體力學(xué)驗算 ............................................................................................................22 塔板負荷性能圖 ................................................................................................................23 提餾段工藝設(shè)計 ........................................................................................................................27 提餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 ................................................................................27 篩板流體力學(xué)驗算 ............................................................................................................29 塔板負荷性能圖 ................................................................................................................31 2 第 3 章 板式塔結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備設(shè)計 .......................................................................................34 熱量衡算 ....................................................................................................................................34 進入系統(tǒng)的熱量 ................................................................................................................34 離開系統(tǒng)的熱量 ................................................................................................................34 熱量衡算式 ........................................................................................................................35 塔高的計算 ................................................................................................................................35 第 4 章 設(shè)計結(jié)果匯總 ...................................................................................................................35 參 考 文 獻 ...........................................................................................................................39 附 錄 .............................................................................................................................................40 3 前 言 化工生產(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物，其中大部分是均相混合物。進行此次課程設(shè)計的目的是為了培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識 ,來解決實際化工問題