【文章內(nèi)容簡介】 9 . 88 0 . 7 0 . 4 9 0 . 3 9 6 5 8 0 . 00 . 5 0 7 9 , 7 9 . 8 0 . 5 0 7 9 0 . 3 9 6 5TXT T??? ?? ? ? ? ? ?? ?? ℃ 進(jìn)料板下一塊塔板上組分為 X＝ 所以該板上溫度為： 0 . 0 1 9 0 , 9 5 . 5 9 5 . 5 8 9 . 039。 9 5 . 5 ( 0 . 0 7 0 . 0 1 9 ) 8 9 . 30 . 0 7 2 1 , 8 9 . 0 0 . 0 7 2 1 0 . 0 1 9TXT T??? ?? ? ? ? ? ?? ?? ℃ : 78 .4 1 78 .1 578 .4 1 ( 0. 88 0. 74 72 ) 78 .1 80. 89 43 0. 74 72DTC?? ? ? ? ?? 塔底溫度： 9 5 .5 1 0 01 0 0 ( 0 .0 1 0 .0 ) 9 7 .6 30 .0 1 9 0 .0W ?? ? ? ? ?? ： 8 ? ?? ? ?精 提餾段平均溫度： W39。 89 .3 97 .6 3 93 .4 722TTTT ? ?? ? ?提℃ 全塔平均溫度： DW 8 3 ? ?? ? ?℃ 12 塔內(nèi)物料平均分子量、張力、流量及密度的計算 密度及流量 乙醇分子量為： (Ma) 水的分子量為： kg/kmol (Mb) Ⅰ、精餾段 精餾段平均溫度 8 22TDTTTC? ?? ? ?精 查 txy 圖得 xa＝ ， ya＝ aρ = 3/mkg ?ρ 3/mkg 液相平均分子量： Ml=XaMa+(1Xa) Mb=氣相平均分子量： Mv= yaMa+(1ya) Mb=液相密度： 37 7 2 .4 4 /LMl k g mM a X a M b X bab???ρρ ρ 氣相密度： 3m 1 2 1 .7 5 3 7 .7 8 1 .5 7 /8 .3 1 4p M vv k g mRT ?? ? ??ρ （ + ）（氣相視為理想氣體） 液相流量： 332 6 4 .8 1 6 3 5 .1 8 3 .3 5 1 0 m /s3 6 0 0 3 6 0 0 7 7 2 .4 4L LLMLs ?? ?? ? ? ???ρ 氣相流量： 331 9. 98 6 37 .7 8 2. 14 m /s36 00 36 00 1. 57VS VVMV ? ?? ? ???ρ Ⅱ、 提餾段 提餾段平均溫度： W39。 89 .3 97 .6 3 93 .4 6522TTTT ? ?? ? ?提℃ 查 txy 圖得 xa＝ ， ya＝ ， aρ = 3/mkg ， bρ = 3/mkg 液相平均分子量： Ml’=XaMa+(1Xa) Mb= kg/kmol 氣相平均分子量： Mv’= yaMa+(1ya) Mb= 液相密度： 339。39。 9 4 6 .4 2 /LMl k g mM a X a M b X bab???ρρ ρ 氣相密度： 3m 39。 1 2 1 . 7 5 2 4 . 7 139。 0 . 9 8 7 /8 . 3 1 4 ( 9 3 . 4 6 5 2 7 3 . 1 5 )p M vv k g mRT ?? ? ???ρ（氣相視為理想氣體） 液相流量： 3339。39。 4 8 0 .8 2 6 1 9 .0 239。 2 .6 8 1 0 m /s3 6 0 0 39。 3 6 0 0 9 4 6 .4 2LLLMLs ?? ?? ? ? ???ρ 13 氣相流量： 339。39。 3 3 5 .9 8 6 2 4 .7 139。 2 .3 4 m /s3 6 0 0 39。 3 6 0 0 0 .9 8 7VS VVMV ? ?? ? ???ρ 液相表面張力的確定： 塔頂液相表面張力： DT =℃ , aσ = mN/m , bσ = mN/m b)a1(1 σσσ XXa a ??? =*+()*= mN/m 進(jìn)料板液相表面張力： TF=℃ , aσ = mN/m , bσ = mN/m b)a1(2 σσσ XXa a ??? =*+*= mN/m 塔底液相表面張力： Tw=℃， aσ = mN/m ， bσ = mN/m b)a1(3 σσσ XXa a ??? =*+*= mN/m 精餾段平均液相表面張力： 12 36 .632???σ σσ精 mN/m 提餾段平均液相表面張力： 32 5 4 .3 62???σ σσ提 mN/m 全塔平均液相表面張力： 31 ???σ σσ mN/m 液體平均粘度計算 iim lglg μμ ?? X 塔頂液體粘度 : DT =℃ , Aμ = sPa?m , Bμ = sPa?m m 1 i i m 1l g l g 0 . 8 8 l g0 . 4 3 9 7 0 . 1 2 l g0 . 3 6 4 1 0 . 3 6 6 7 0 . 4 3X? ? ? ? ? ? ? ? ??μ μ μsPa?m 進(jìn)料板液體粘度： ? , Aμ = sPa?m , Bμ = sPa?m 22l g l g 0 . 2 5 l g 0 . 4 1 2 6 0 . 7 5 l g 0 . 3 4 4 2 0 . 4 4 3 5 0 . 3 6m i i mX m P a s? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 塔底液體粘度： ? , A mPa s? ? ?????? , Bμ = sPa?m 33l g l g 0 . 0 1 l g 0 . 3 3 2 1 0 . 9 9 l g 0 . 2 8 6 9 0 . 5 4 1 6 0 . 2 9m i i mX m P a s? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 14 精餾段平均液相粘度： ?精μ ( 2mμ + 1mμ )/2= sPa?m 提餾段平均液相粘度： ?提μ ( 2mμ + 3mμ )/2= sPa?m 全塔平均液相粘度： ?μ ( 1mμ + 3mμ )/2= sPa?m 塔徑的確定 精餾段 欲求塔徑應(yīng)先求出空塔氣速 u＝安全系數(shù) umax 功能參數(shù)： 0 . 0 0 3 3 5 7 7 2 . 4 4 0 . 0 3 4 72 . 1 4 1 . 5 7SSSVLV ??ρ（ ） ρ 取塔板間距 TH =，板上液層高度 1 70 mm m??， 那么分離空間： TH h1== 從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得 ： 20 ? ，由于 20 0 .0 9 820CC??σ（ ） 15 m a x 7 7 2 . 4 4 1 . 5 7u 0 . 0 9 8 2 . 1 71 . 5 7LVVC ? ?? ? ? ?ρ ρρ U= maxu =*=4 4 2 . 1 4 1 . 3 4mu 3 . 1 4 1 . 5 2SVD ?? ? ??π 圓整得 D= 塔截面積： ? ? 44TA D m??? ? ? ? 空塔氣速： 4u 9 4STVA? ? ?sm/ 提餾段 功能參數(shù) ： 39。39。 0 . 0 0 2 6 8 9 4 6 . 4 2 0 . 0 3 5 539。 39。 2 . 3 4 0 . 9 8 7SSSVLV ??ρ（ ） ρ 取塔板間距 ? ， 板上液層高度 1 70 mm m??， 那么分離空間 ： 1 0 .4 5 0 .0 7 0 .3 8TH h m? ? ? ? 從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得 ： 2039。 ? ，由于 0 .22039。 39。 0 .0 9 4 420CC??σ（ ） m a x 39。39。 9 4 6 . 4 2 0 . 9 8 7u 39。 39。 0 . 0 9 4 4 2 . 9 239。 0 . 9 8 7LVVC ? ?? ? ? ?ρ ρρm/s U’= 39。umax =*=439。 4 2 . 3 4 1 . 2 1 mu 39。 3 . 1 4 2 . 0 5SVD ?? ? ??π 圓整取 39。 ? 塔截面積： ? ? 22239。 39。 TA D m??? ? ? ? 空塔氣速 ： ? ? ?sm/ 塔有效高度 精餾段有效高度 1 4 3 0 . 4 5 1 9 . 3 5PTZ N H m? ? ? ? ?精 提餾段有效高度 2 4 0 . 4 5 1 . 8PTZ N H m? ? ? ? ?提 16 wh 39。 0 .0 8 0 .0 1 4 0 .0 6 6 m? ? ?從塔頂開始每隔 7 塊板開一個人孔，其直徑為 米 ,開人孔的兩塊板間距取 米 ,所以應(yīng)多加高 () 6= Z=Z精 +Z提 += 整體塔高 (1)塔頂空間 HD 取 HD= TH =，直徑 米 ,共為 (2)塔底空間 塔底儲液高度依停留 4min 而定 02 68 4 60 3SLTLHmA ??? ? ?τ 取塔底液面至最下層塔板之間的距離為 1m，中間再開一直徑為 米的人孔 1 0 .5 7 1 .5 7wHm? ? ? (3)整體塔高 2 2 . 6 5 1 . 3 2 1 . 5 7 2 5 . 5 4mWDH Z H H? ? ? ? ? ? ? 溢流裝置 選用單溢流弓形管降液管，不設(shè)進(jìn)口堰 ,采用凹形受液盤。 堰長 lw 取堰長 lw＝ ＝ ? ＝ 出口堰高 hw 2 . 5 2 . 50 . 0 0 3 3 5 3 6 0 0 1 4 . 7 1 . 0 2( ) ( 0 . 9 2 4 )hL Elw ? ? ? ? ? hw＝ hL－ how 其中 1000 how wLhEl??? ???? 3h 36 00 0. 00 33 5 12 .0 6 m /hL ? ? ?， 3h 39。 3 6 0 0 0 . 0 0 2 6 8 9 . 6 4 8 m /hL ? ? ? 得 how= ， how’= 取 h ? wh 0 .0 8 0 .0 1 6 0 .0 6 4 m? ? ? w o wh h h h 0 . 0 6 4 0 . 0 1 6 0 . 0 8LL m?? ? ? ? ? ? 17 弓形降液管寬度 Wd 和面積 Af ?Dlw 查圖知 ? ? 2f 0 . 0 7 2 1 . 5 4 0 . 1 1 0 8 8 mA ? ? ? d 0 .1 3 1 .4 0 .1 8 2 mW ? ? ?驗算液體在降液管內(nèi)停留時間 f 088 9 SAH ssL ?? ? ? ?θ f 0. 11 08 8 0. 4539。 18 .6 2 539。 0. 00 26 8TSAH ssL ?? ? ? ?θ 停留時間 ? 5s 故降液管尺寸可用。 降液管底隙高度 0h 39。h 00 ulLw S?，取 smu /39。0 ? ，則 0h = ?? 0h 0 . 0 6 4 0 . 0 1 8 0 . 0 4 6 0 . 0 0 6W h m m? ? ? ? ?，故降液管底隙高度設(shè)計合理選用凹形受液盤，深度 mm50h39。 w ? 塔板布置及篩孔數(shù)目與排列 塔板的分塊 D≥ 800mm，故塔板采用分層，查表塔板分為 4 塊。 邊緣區(qū)寬度確定 取 39。 ??? CSS WWW ，m 18 開孔區(qū)面積 aA 計算 2 2 2 12 [ si n ]2a xA x r x r r?? ?? ? ? 5 52 82 7 482Dr W c mDx W d W s m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? aA = 2m 篩孔計算及其排列 物系無腐蝕性，選用δ =3mm 碳鋼板，取篩孔直徑 0d 5mm? 。 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 0t 3 3 5 1 5d mm? ? ? ? 篩孔數(shù)目 n 為 a 5 3800t 5A ?? ? ?個 開孔率為φ = 0d 0. 00 50. 90 7 10 .1 %t 0. 01 5??（ ） （ ） 氣體通過閥孔的氣速 : 精餾段0 0 4 28 .63 / 01 4SVu m sA? ? ?? 提餾段0 0 39。 439。 31 .31 / 01 4SVu m sA? ? ?? 塔板壓降 干板阻力 ch 計算 由 0d /δ = 查圖得 0C = 精餾段： 221 .5 7 2 8 .6 30 .0 5 1 ( ) 0 .0 5 1 ( ) 0 .1 47 7 2 .4 4 0 .7 7 2vc l uhmC?? ? ? ? ? ? ?? 液 柱 提餾段： 220. 98 7 31 .3 10. 05 1 ( ) 0. 05 1