甲醇——水分離過程板式精餾塔設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 08:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水的摩爾質(zhì)量：= (2) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量：(3) 物料衡算原料處理量 ： 總物料衡算： 即 …………………………………………（1）易揮發(fā)組分物料衡算：即 ……………………（2）解得： D= W=由文獻(xiàn)中甲醇——水混合液txy圖可知，進(jìn)料組成時(shí)，溶液的泡點(diǎn)為82℃，平均溫度=℃由文獻(xiàn)液體的比熱容查得：51℃（kg℃）甲醇用內(nèi)插法求的：20℃ （kg℃） ℃ （kg℃）（kg℃）故原料液的平均比熱容為 kJ/（kg℃）用內(nèi)插法計(jì)算操作條件下，甲醇和水的汽化熱由表7可知：設(shè)甲醇和水的汽化熱分別為X，YkJ/kg 對(duì)于甲醇：解得：同理：所以: kJ/kg所以:所以q線方程為：在圖上可知：= =所以， 精餾段操作線方程為：提餾段操作線方程為：所以總理論板數(shù)為11塊（包括再沸器），第7塊板上進(jìn)料。精餾段理論板數(shù) 提餾段理論板數(shù) 由甲醇與水不同溫度下的平衡組成作出其二元液相圖。由圖可知35對(duì)應(yīng)的溫度為塔底度，查得為℃。塔頂?shù)臏囟葹椤?，這樣，平均塔溫為℃。由經(jīng)驗(yàn)式查式中，用內(nèi)插法求算甲醇的粘度，設(shè)甲醇的粘度：X X=查文獻(xiàn)在℃ 水的粘度：。加料液體的平均粘度： =取表中溫度下數(shù)據(jù)：℃℃塔板效率：。精餾段實(shí)際板層數(shù) 提餾段實(shí)際板層數(shù) 所以精餾塔的總實(shí)際塔板數(shù)為: 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算查甲醇—水的氣液平衡數(shù)據(jù)文獻(xiàn)，可知℃℃℃精餾段平均溫度：提餾段平均溫度： 操作壓強(qiáng)塔頂壓強(qiáng)=進(jìn)料板壓強(qiáng)：=+=塔底壓強(qiáng)：=精餾段平均操作壓力：提餾段平均操作壓力：精餾段平均溫度：液相組成X1:精餾段平均摩爾質(zhì)量：提餾段平均溫度：提餾段平均摩爾質(zhì)量:（1）氣相平均密度計(jì)算理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即精餾段氣相密度：提留段氣相密度：（2）液相平均密度計(jì)算當(dāng)℃時(shí),用內(nèi)插法求得下列數(shù)據(jù)對(duì)于進(jìn)料板：用內(nèi)插法求得下列數(shù)據(jù)對(duì)于塔底：℃ ，查表14得精餾段平均密度： 提餾段平均密度： 液相平均表面張力計(jì)算公式：塔頂：℃，用內(nèi)插法得到 塔板：℃，用內(nèi)插法得到 塔底：℃，用內(nèi)插法得到 精餾段平均表面張力：提留段平均表面張力： 塔頂液相平均的黏度的計(jì)算由℃ ，用內(nèi)插法求得：進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算由℃ ，用內(nèi)插法求得：塔底液相平均黏度的計(jì)算：由℃，用內(nèi)插法求得： 所以 精餾塔工藝尺寸的計(jì)算精餾段氣液相體積流量為提餾段氣液體積流量 (1)精餾段塔徑計(jì)算欲求塔徑應(yīng)求出空塔氣速（安全系數(shù)）式中的C可有史密斯關(guān)聯(lián)圖文獻(xiàn)查出橫坐標(biāo)的數(shù)值為 取間距，取板上液層高度:=故查圖得到因物系表面張力=，故需校正取安全系數(shù)為，則空塔速度為塔徑:（2）提餾段塔徑計(jì)算取板間距 板上液層高度 則 因物系表面張力取安全系數(shù)為，則空塔速度為塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 根據(jù)上述精餾段和提餾段塔徑的計(jì)算，可知全塔塔徑為 塔截面積為以下的計(jì)算將以精餾段為例進(jìn)行計(jì)算： 實(shí)際空塔氣速為 精餾段有效高度為提餾段有效高度為在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為。故精餾塔的有效高度為 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算因塔徑D=、弓形降液管、凹形受液盤及平直堰，不設(shè)進(jìn)口堰。各項(xiàng)計(jì)算如下：（1）溢流堰長(zhǎng)，即（2）溢流堰堰高h(yuǎn)w 取板上清液層高度 故 （3）弓形降液管的寬度Wd和面積由，查文獻(xiàn)弓形降液管的寬度與面積圖得故 依式驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即故降液管設(shè)計(jì)合理。降液管底隙高度ho因?yàn)樾∷?，取降液管底隙高度h。= 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤，深度、浮閥排列及塔板布置（1）塔板的分塊本設(shè)計(jì)塔徑為，因，故塔板采用整塊式。（2）邊緣區(qū)寬度確定 取 。（3）開孔區(qū)面積計(jì)算 其中： 故 （4）浮閥數(shù)計(jì)算及其排列預(yù)先選取閥孔動(dòng)能因子,由F。=可求閥孔氣速，即閥空直徑由所選浮閥型號(hào)決定，常用的F1型浮閥的閥空直徑為39mm。每層塔板上浮閥個(gè)數(shù)為浮閥的排列，考慮到各分塊的支承與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)面積，閥孔排列采用等腰三角形叉排方式。現(xiàn)按（底邊長(zhǎng)）的等腰三角形叉排方式排列，則設(shè)計(jì)條件下的閥孔氣速為閥孔動(dòng)能因數(shù)為所以，閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在912的合理范圍內(nèi)，故此閥孔實(shí)排數(shù)適用。開孔率。此開孔率在10%14%范圍內(nèi)，符合要求。所以這樣開孔是合理的。每層塔板靜壓頭降可按式計(jì)算。(1)干板阻力 因，可用(2)板上充氣液層阻力本設(shè)備分離的甲醇和水混合液，即液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù)，
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