日產(chǎn)100噸乙醇-水精餾塔工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-22 07:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為進料線（q線），該線與平衡線的交點坐標為 =， =。故最小回流比為：實際操作回流比R=2 ②求精餾塔的氣、液相負荷 =RD== kmol/h =(R+1)D=(2+1)= kmol/h =W = kmol/h == kmol/h③求操作線方程精餾段操作線方程為 y=x+=+=+提餾段操作線方程為 ===圖解法求理論塔板數(shù)采用圖解法求理論板層數(shù)，求解結(jié)果為：總理論板層數(shù) = （包括再沸器）進料板位置 =9 實際板數(shù)的求取 全塔效率 =50% 精餾段實際板層數(shù) =9/=18 提餾段實際板層數(shù) = 精餾塔的物性計算 塔頂操作壓力 =+2= kpa 每層塔板壓降 = kpa 進料板壓力 =+= kpa 精流段平均壓力 =（+）/2= kpa 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中乙醇，水的飽和蒸汽壓用安托尼方程計算。查手冊（《化學方程手冊》第一卷）可得 Antonie 方程 lg=A （為在T溫度下的蒸汽壓，mmHg）對于乙醇，A=，B=，C=塔頂溫度= kpa , 代入解得 := 泡點進料== kpa, 代入解得 :=精餾段平均溫度=（+）/2= 塔頂平均摩爾質(zhì)量計算： 由==，查平衡曲線，得 = =+（）==+（）= 進料板平均摩爾質(zhì)量計算： 由圖解理論板，得 = 查平衡曲線， 得 = 精餾段平均摩爾質(zhì)量為： ① 氣相平均密度計算： 由理想氣體狀態(tài)方程計算得， kg/ ② 液相平均密度計算： 液相平均密度依下式計算，即 塔頂液相平均密度的計算： 由，查手冊得， 進料板液相的品質(zhì)分率： 精餾段液相平均密度為： 液相平均表面張力依下式計算，即 塔頂液相平均表面張力的計算： 由，查手冊（《化學方程手冊》第一卷）得， ， = 進料板液相平均表面張力的計算： 由，查手冊得， ， 精餾段液相平均表面張力為： 操作壓力計算 每層塔板壓降 進料板壓力 塔底操作壓力 提餾段平均壓力 操作溫度計算 由安托尼方程時，T= 則=而，則提餾段溫度 平均摩爾量計算塔底平均摩爾質(zhì)量計算由（，就近似相等，誤差可忽略）進料板平均摩爾質(zhì)量= =提餾段平均摩爾質(zhì)量 ① 氣相平均密度計算：由前計算可得知② 液相平均密度計算 液相平均密度依照下列公式計算，即 塔底液相平均密度計算，查手冊（《化學方程手冊》第一卷）得 =塔底液相質(zhì)量分率則由前面計算，進料板液相密度提餾段液相平均密度四 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 塔徑的計算 精餾段的氣、液相體積流率為： 由 ，式中C= 由史密斯關(guān)聯(lián)圖可查得， 先算橫坐標： 取板間距，板上液層高度，則 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得， ，則空塔氣速為 按標準塔徑圓整后，D= 塔截面積為： 實際空塔氣速為： 塔高的計算 塔的高度可以由下式計算： 已知實際塔板數(shù)N=29為塊，由于料液較清潔，無需經(jīng)常清洗，可每隔六塊板設(shè)一個人孔，則人孔數(shù)目S: S=29/61=4個 ，，那么全塔高度：Z=+(2924)+4+= 五 塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑D=，由溢流類型與液體負荷及塔徑的經(jīng)驗關(guān)系，因此可采用單溢流弓形降液管，采用凹型受液盤。計算如下：① 堰長?、?溢流堰高度由 選用平直堰，堰上液層高度可由弗蘭西斯公式計算，即 近似取E=1，則 取板上清夜層高度 故 ③ 弓形降液管寬度和截面積 由 ，查圖，得， ， 故 由式 ～驗算液體在降液管中停留時間，即 s 故降液管設(shè)計合理。④ 降液管底隙高度 取，則 故降液管高度設(shè)計合理。選用凹形受液盤，深度。 塔板布置① 塔板的分塊 因D800，故塔板采用分塊式。查表可知，塔板分為5塊。② 邊緣區(qū)寬度確定取， ③ 開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積按公式計算，即 其中 故 ④ 浮閥布置 浮閥按正三角形叉排排列，這樣相鄰兩閥中吹出氣流攪拌液層的相互作用較顯著，相鄰兩閥容易吹開，液面梯度較小，鼓泡均勻。采用F1型重閥，重量為33g，孔徑為39mm。 取，由公式可得:
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