乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-31 21:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9。=yf39。=摩爾分?jǐn)?shù)Xw=Xf=Yw=Yf=摩爾質(zhì)量/Mlv =MLf=Mlv=Mvf=溫度/℃表6 提餾段的汽液相負(fù)荷名稱液相汽相平均摩爾質(zhì)量/平均密度/體積流量/()() 塔徑的計(jì)算由于精餾段和提餾段的上升蒸汽量相差不大，為便于制造，我們?nèi)啥蔚乃较嗟取Ｓ幸陨系挠?jì)算結(jié)果可以知道：汽塔的平均蒸汽流量：汽塔的平均液相流量：Ls=汽塔的汽相平均密度： 汽塔的液相平均密度： 塔徑可以由下面的公式給出： 由于適宜的空塔氣速，因此，需先計(jì)算出最大允許氣速。取塔板間距，板上液層高度，那么分離空間：功能參數(shù)：從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：C20=，由于，需先求平均表面張力：1——乙醇 2——水 塔頂: 進(jìn)料板：= 塔底： = 精餾段液相平均表面張力 提餾段液相平均表面張力 全塔液相平均表面張力 C=()= = u== ==根據(jù)塔徑系列尺寸圓整為D=1000mm此時(shí)，精餾段的上升蒸汽速度為： Uj=提餾段的上升蒸汽速度為： Ui=安全系數(shù)：== ==，符合要求。 塔高的計(jì)算塔的高度可以由下式計(jì)算： 塔頂空間（不包括頭蓋部分） 板間距 N實(shí)際板數(shù) S人孔數(shù) 進(jìn)料板出板間距 塔底空間（不包括底蓋部分）已知實(shí)際塔板數(shù)為N=31塊，板間距由于料液較清潔，無(wú)需經(jīng)常清洗，可取每隔8塊板設(shè)一個(gè)人孔，則人孔的數(shù)目為： 個(gè)取人孔兩板之間的間距，則塔頂空間，塔底空間，進(jìn)料板空間高度，那么，全塔高度：. 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定由于塔徑大于800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板。取無(wú)效邊緣區(qū)寬度，破沫區(qū)寬度，查得 堰長(zhǎng)弓形溢流管寬度弓形降液管面積降液管面積與塔截面積之比 堰長(zhǎng)與塔徑之比降液管的體積與液相流量之比，即液體在降液管中停留時(shí)間一般應(yīng)大于5s液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時(shí)間 符合要求液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時(shí)間 符合要求 弓形降液管采用平直堰，堰高板上液層深度，一般不宜超過(guò)6070mm堰上液流高度堰上的液流高度可根據(jù)Francis公式計(jì)算=E液體的收縮系數(shù)液相的體積流量堰長(zhǎng)精餾段 =由 查手冊(cè)知 E= 則====降液管底部離塔板距離,考慮液封，取比小15mm即==同理，對(duì)提餾段 =由 查手冊(cè)得 E======= 已知=進(jìn)取無(wú)效邊緣區(qū)寬度 = 破沫區(qū)寬度 =閥孔總面積可由下式計(jì)算x=r=所以 篩板的篩孔和開孔率因乙醇水組分無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩空直徑d0=5mm篩空按正三角排列，孔中心距t=3d0=35=15mm 篩孔數(shù)目 開孔率 （在515%范圍內(nèi)）氣體通過(guò)篩孔的氣速為 則 精餾段 提餾段 第五章 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 氣體通過(guò)塔板的壓力降m液柱氣體通過(guò)塔板的壓力降(單板壓降)——?dú)怏w通過(guò)每層塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋琺液柱——?dú)怏w通過(guò)篩板的干板壓降，m液柱——?dú)怏w通過(guò)板上液層的阻力，m液柱——克服液體表面張力的阻力，m液柱 干板阻力干板壓降 =——篩孔氣速，m/s——孔流系數(shù)——分別為氣液相密度，Kg/m3根據(jù)d2/=5/3= 查干篩孔的流量系數(shù)圖C0 =精餾段 液柱提餾段 液柱 板上充氣液層阻力板上液層阻力用下面的公式計(jì)算： ——板上清液層高度，m——反映板上液層充氣程度的因數(shù)，可稱為充氣因數(shù)降液管橫截面積=, 塔橫截面積=精餾段 動(dòng)能因子 查充氣系數(shù)與Fa的關(guān)聯(lián)圖可得 = 則 hl=hL==提餾段 動(dòng)能因子 Fa= 查充氣系數(shù)與Fa的關(guān)聯(lián)圖可得 = 則 hl== 由表面張力引起的阻力液體表面張力的阻力 精餾段 提餾段 綜上，故 精餾段 hp=++= 壓降 == 提餾段 == 液面落差對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)的塔徑和
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