乙醇-丙醇篩板式精餾塔的設計與計算(編輯修改稿)
2024-08-24 13:42 本頁面
【文章內容簡介】 運用O’connell法估算塔效率，即 塔頂、塔釜平均溫度為根據(jù)溫度飽和蒸氣壓關系式計算得 由拉烏爾定律知 運用內差法計算該溫度下的液相摩爾分數(shù)同理，計算該溫度下的液體黏度該溫度下液體的黏度則，全塔效率 實際塔板數(shù) 塊（包括再沸器）精餾段實際板數(shù) 塊提餾段實際板數(shù) 塊進料板位于第 塊板處操作壓強的計算塔頂壓強，取每層塔板壓降 D，則進料板壓強 D塔釜壓強 D精餾段平均操作壓強 提餾段平均操作壓強 密度的計算表24 液相密度溫度708090100110（1）液相平均密度應用數(shù)值插值法有：塔頂溫度，則進料板溫度，則塔釜溫度，則所以，精餾段平均液相密度為提餾段平均液相密度為（2）汽相平均密度根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有精餾段 提餾段 液體表面張力的計算表25 液體的表面張力溫度6080100運用內差法計算，已知：塔頂溫度，有塔頂液體表面張力為進料板溫度，有進料板液體表面張力為塔釜溫度，有塔釜液體表面張力為則，精餾段平均液體表面張力提餾段平均液體表面張力液體比熱容與汽化潛熱的計算表26 乙醇、正丙醇汽化熱和比熱容數(shù)據(jù)溫度乙醇正丙醇汽化熱熱容汽化熱熱容0102030405060708090100運用插值法計算，已知：塔頂溫度，有塔頂液體平均比熱容為進料板溫度，有進料板液體平均比熱容為塔釜溫度，則塔釜液體平均比熱容為同理，運用插值法可計算出液體汽化潛熱，計算結果如下表所示表27 汽化潛熱計算結果表溫度汽化潛熱乙醇丙醇平均值精餾塔汽、液相負荷的計算（1）精餾段的汽、液相負荷汽相負荷 液相負荷 （2）提餾段的汽、液相負荷汽相負荷 液相負荷 塔頂上升蒸汽的熱量殘液帶出的熱量回流帶入的熱量采用泡點回流，則餾出口與回流口組成相同，即，進料帶入的熱量塔頂餾出液的熱量冷凝器消耗的熱量散于周圍的熱量取加熱蒸汽代入的熱量全塔范圍內列熱量衡算式，有 且 即 則 表28 熱量衡算計算結果：項目進料冷凝器塔頂溜出液塔底殘液再沸器平均比熱容熱量塔徑的計算以精餾段計算為例取板間距 ，塔板清液層高度 液體表面張力時的氣體負荷因子為 氣體負荷因子 液泛氣速 ，則空塔氣速 所以，精餾段塔徑 同理， 按標準圓整后，有效高度的計算精餾段： 提餾段： 在進料口安裝防沖設施，取進料板板間距，且要求每6~8塊板設計一個人孔，則全塔27塊板應設計3個人孔，人孔處板間距所以，全塔有效高度為溢流裝置計算（1）堰長塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。取 ,則堰長（2）溢流堰高度選用平直堰，堰上液層高度由弗朗西斯公式計算，近似取,則 同理，計算出提餾段 （3）弓形降液管寬度和截面積查圖316，∵ 得 ∴又 液體在降液管內的停留時間 s 符合要求同理，計算出提餾段 s 符合要求（4）降液管底隙高度和液體流經(jīng)底隙的流速∵ 且 ∴ 取 則 同理，提餾段 塔板設計（1）塔的分塊因 ，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為4塊，具體如下表所示：表29 塔的分塊塔徑塔板分塊數(shù)（2）邊緣區(qū)寬度確定取邊緣區(qū)寬度，入口安定區(qū)寬度,出口安定區(qū)寬度均?。?）開孔區(qū)面積計算∴ （4）篩孔計算及其排列本設計取篩孔直徑，按正三角形排列，一般碳鋼厚度取，則孔中心距∴塔板上的篩孔總數(shù) 個（5）開孔率因為篩孔按三角形排列，則開孔率氣體通過篩孔的速度同理，計算得提餾段篩板的流體力學驗算（1）干板阻力的計算則，流量系數(shù)∵ 開孔率，干板阻力按下式計算：同理，計算出提餾段干板阻力 （2）氣體通過液層的阻力的計算按有效流通面積計算氣速 ，有∵ 汽相動能因子 ∴ 充氣系數(shù)為則 同理，計算出提餾段 （3）液體表面張力的阻力的計算精餾段液體表面張力 同理，計算出提餾段 （4）塔板壓降的計算∵ 液柱高度 ∴ 氣體通過塔板的壓降 同理，計算出提餾段的液柱高度 由以上計算結果可知，氣體通過塔板的壓降均低于設計允許值，符合要求。（5）液面落差對于的篩板塔，液面落差很小，可忽略液面落差的影響。本設計的，故液面落差可忽略不計。（6）液沫夾帶量設計中規(guī)定霧沫夾帶量，本設計采用亨特（Hunt）的經(jīng)驗式計算霧沫夾帶量。，則塔板上鼓泡層高度∴ 霧沫夾帶量同理，計算出提餾段，均小于，所以，本設計液沫夾帶量在允許范圍內。（
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