【正文】 ?????? 4 0 .0 0 0 6 4 6 .4 03 .1 4 2 0wD m m???? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 14 2mm? ? 法蘭 公稱直徑 /mm 法蘭外徑 /mm 螺栓孔中心圓直徑/mm 螺栓孔直徑/mm 螺栓孔數(shù)/mm 螺紋/mm 法蘭厚度/mm 法蘭內(nèi)徑/mm 法蘭重量 /kg 進(jìn)料管 100 210 170 18 4 M16 18 110 塔頂蒸汽管 10 75 50 11 4 M10 12 15 塔底出料管 10 75 50 11 4 M10 12 15 塔底進(jìn)氣管 80 190 150 18 4 M16 18 91 回流管 50 57 140 14 4 M12 16 59 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 32 / 42 由于常壓操作，所以法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭、平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。 物沫夾帶 精餾段 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： 2 2 D W m? ? ? ? ? ? 板上液流面積： 22 0 . 6 3 6 2 0 . 0 5 0 8 8 0 . 5 3 4b T dA A A m? ? ? ? ? ? 取物性系 數(shù) ，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖 ? 泛點(diǎn)率41 10 6835 .40 % ? ?? ? ? ? ?????? 為了避免過(guò)量物沫夾帶，一般的大塔應(yīng)控制泛點(diǎn)率在 ~ ?F ，由以上計(jì)算可知，物沫夾帶能夠滿足 的要求。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。提供高純度的回流，使在相同理論板的條件下，為精餾實(shí)現(xiàn)高純度的分離時(shí)，始終能保證一定的傳質(zhì)推動(dòng)力。所以，只要理論板足夠多，回流足夠大時(shí) ，在塔頂可能得到高純度的輕組分產(chǎn)品，而在塔底獲得高純度的重組分產(chǎn)品。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說(shuō)的過(guò)程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 23 / 42 提留段 取物性系數(shù) ，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖 ? 泛點(diǎn)率 2 316 46924 .48 25 % 4? ? ? ? ?????? 為了避免過(guò)量物沫夾帶，一般的大塔應(yīng)控制泛點(diǎn)率在 ~ ?F ，由以上計(jì)算可知，物沫夾帶能夠滿足 的要求。 進(jìn)料管接管法蘭 、 回流管接管法蘭 、 塔底出料管法蘭 、 塔釜蒸汽進(jìn)氣法蘭 都采用 HG/2059297鋼制管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 33 / 42 第六章 附屬設(shè)備的計(jì)算 熱量衡算 0℃的塔頂氣體上升的焓 Hv tD溫度下，即 ℃ 1 3 .5 4 / ( )PC K J K g K?? 2 4 .1 9 0 / ( )PC K J K g K?? 12 ( 1 ) 3 . 5 4 0 . 7 7 8 8 4 . 2 5 0 . 2 2 1 2 3 . 6 8 4P D P D P DC C x C x? ? ? ? ? ? ? ? 1t =30℃溫度下 )./( KKgKJC P ? )./( KKgKJC P ? 1 1 2 ( 1 ) 2 . 5 9 0 . 7 7 8 8 4 . 1 7 4 0 . 2 2 1 2 2 . 9 4 / ( K g . K )P P D P DC C x C x K J? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 2 ( 1 ) 2 . 5 9 0 . 0 3 2 9 4 . 1 7 4 0 . 9 6 7 1 4 . 1 2 2 / ( . )P P W P WC C x C x K J K g K? ? ? ? ? ? ? ? tw 溫度下，即 ℃ 1 3 .8 8 / ( )PC K J K g K?? 2 4 .2 1 8 / ( )PC K J K g K?? ? ?12 ( 1 ) 3 . 8 8 0 . 0 3 2 9 4 . 2 4 0 . 9 6 7 1 4 . 2 0 7 / .P W P W P WC C x C x K J K g K? ? ? ? ? ? ? ? tD溫度下，即 ℃ 1 720r KJ kg? 2 2117r KJ kg? 12 ( 1 ) 72 0 0. 77 88 21 17 0. 22 12 10 29 .0 2 /DDr r x r x KJ k g? ? ? ? ? ? ? ? 0℃的塔頂氣體上升的焓 Qv 塔頂以 0℃為基準(zhǔn)11 1 . 0 1* 3 6 0 0 3 . 6 8 4 7 8 . 2 1 1 . 0 1 3 6 0 0 1 0 2 9 . 0 2 4 0 . 6 11570876. 855 /V V P D D VDQ H V C t V r Mk j h? ? ? ? ? ? ? ? ? ??溫度由 ℃到 30℃的熱量變化1 1 1 1 1 ( 1. 01 0. 01 1 39 .0 8 ) 36 00 3. 68 4 78 .2 1( 1. 01 0. 11 69 42 .0 8 36 00 2. 81 30 /P D D PQ V C t V C tk j h??? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 溫度由 ℃到 30℃的熱量變化 2 2 2 1 1 2 . 9 2 1 * 3 6 0 0 * 4 . 2 0 7 * 9 9 . 0 7 2 . 9 2 1 * 3 6 0 0 * 4 . 1 2 2 * 3 03110282. 09 /P W D PQ L C t L C tK J h? ? ? ?? 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 34 / 42 回流液的焓 HR 0. 67 3 3. 64 8 78 .2 1 36 00 69 80 7. 80 /RRQ H k j h? ? ? ? ? ? 塔頂餾出液的焓 HD 因 餾出口與回流液口組成一樣，所以 ? ?3 .6 8 4 / k g .PC KJ K? t 0 . 0 1 1 4 0 . 6 1 3 6 0 0 3 . 6 8 4 7 8 . 2 1 4 6 3 3 5 0 . 9 7 /D D P DQ H D C k j h? ? ? ? ? ? ? ? 冷凝器消耗的熱量 QC ? ? ? ? ? ? 101 4 0 . 7 8 3 2 . 9 7 1 5 2 9 8 0 3 8 1 . 5 6 9 8 0 7 0 . 8 0 1 . 8 4 1 0 /C V RQ D R H H k j h? ? ? ? ? ? ? ? ? 進(jìn)料口的熱量 QF t 溫度下，即 ℃ )./( KKgKJC P ? )./( KKgKJC P ? 12 ( 1 ) 3 . 6 4 0 . 0 8 9 4 . 2 5 0 . 9 1 1 4 . 1 9 / ( . . )P F P F P FC C x C x K J K g K? ? ? ? ? ? ? ? 2t =25℃溫度下 )./( KKgKJC P ? )./(1 8 7 KKgKJC p ? 2 3 4 ( 1 ) 2 . 4 9 0 . 0 8 9 4 . 1 8 7 5 0 . 9 1 1 4 . 0 3 / ( . )P P F P FC C x C x K J K g K? ? ? ? ? ? ? ? 22 0 . 1 5 0 6 2 0 . 4 7 3 6 0 0 4 . 2 0 7 8 8 . 2 9 0 . 8 6 7 92 1 . 2 2 3 6 0 0 4 . 0 3 2 54077477. 706 /F L F P W F L F PQ F M C t F M C tK J h? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 塔釜?dú)堃旱撵?QW t 0 . 1 3 9 * 1 8 . 0 1 * 4 . 2 0 7 * 3 6 0 0 * 9 7 . 9 0 3 5 4 5 7 4 2 . 6 /W P WQ W C k j h? ? ? 附屬設(shè)備的選型 再沸器 塔釜熱損失為 10%, 則 ?? 設(shè)再沸器損失能量 Q 損 = CDB F WQ Q Q Q Q Q?? ? ? ? 損 加熱器實(shí)際熱負(fù)荷 0 .9 CDB W FQ Q Q Q Q? ? ? ?1 0 1 01 .8 4 1 0 3 5 4 5 7 4 2 .6 4 6 3 3 5 0 .9 7 4 0 7 7 4 7 7 .7 0 6 1 .8 4 1 0 k j / h? ? ? ? ? ? ? 10。漏液導(dǎo)致辦效率下降，嚴(yán)重時(shí)將使塔板上不能積液而無(wú)法操作。 冷凝器→塔頂產(chǎn)品冷卻器→乙醇儲(chǔ)罐→乙醇 ↑回流↓ 原料→原料罐→原料預(yù)熱器→精餾塔 ↑回流↓ 再沸器← → 塔底產(chǎn)品冷卻器→水的儲(chǔ)罐→水 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 8 / 42 第三章 塔板的工藝計(jì)算 精餾塔全塔物料衡算 F:進(jìn)料量 (kmol/s) XF:原料組成 D:塔頂產(chǎn)品流量 (kmol/s) XD:塔頂組成 W:塔底殘液流量 (kmol/s) XW:塔底組成 XF= = XD= = Xw= = 總物料衡算 F=D+W 易揮發(fā)組分物料衡算 F XF=D XD+W XW 日生產(chǎn)能力（處理）D800000002 0 . 4 9 5 0 5 3 0 0 2 4 3 6 0 . 1 5 0 6 k m l s00 o/mF MT ?? ? ???? 聯(lián)立以上三式得 F=D=W= 乙醇和水的物性參數(shù)計(jì)算 溫度 常壓下乙醇 — 水氣液平衡組成與溫度的關(guān)系 溫度 T℃ 液相中乙醇的摩爾分率 % 氣相中乙醇的摩爾分 率 % 100 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 9 / 42 利用表中數(shù)據(jù)由內(nèi)差可求得 tF tD tW ① tF : ?? （ ） + tF =℃ ② tD: ?? （ ） + tD =℃ ③ tW: ?? （ ） + tW =℃ ④ 精餾段平均溫度 :1t = 2df tt? = 2 ? =℃ ⑤ 提留段平均溫度 : 2t = 2wf tt? = 2 ? =℃ 密度 已知 :混合液密度 :BBAAlaa ??? ??1 混合氣密度 :0 TPMPTV ?? 塔頂溫度 : tD=℃ 氣相組成 yD: 8 9 4 )( ????? yD=% 進(jìn)料溫度 : tF=℃ 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 0409402 班 10 / 42 氣相組成 yF: )( ????? yF=% 塔底組成 : tW=℃ 氣相組成 yw: )( ????? yw= % (1)精餾段 液相組成 x1: %%% ????? FD xxx 氣相組成 y1: % 2 2 5 0 7 ???y 所以 1 46 0. 26 31 18 ( 1 0. 26 31 ) 25 .3 66 8 /LM g m ol? ? ? ? ? ? 1 4 6 0 .5 8 4 1 1 8 ( 1 0 .5 8 4 1 ) 3 4 .3 5 4 8 /VM g m o l? ? ? ? ? ? (2)提留段 液相組成 x2: % ??? FW xxx 氣相組成 y2: % ???y 所以 2 4 6 0 . 0 5 4 1 1 1 8 ( 1 0 . 0 5 4 1 1 ) 1 9 . 5 1 5 0 8 /LM g m o l? ? ? ? ? ? 2 4 6 0 .4 2 8 2 1 8 ( 1 0 .4 2 8 2 ) 2 9 .9 9 /VM g m o l? ? ? ? ? ? 由不同溫度下乙醇和水的密度 ,內(nèi)差法求 tF tD tW下的乙醇和水的密度 溫度 T,℃ 70 80 90 100 110 A? ,KG/M3 B? ,KG/M3 t