【導(dǎo)讀】李健化工070325甲醇-水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì)?！痘ぴ怼氛n程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目常壓甲醇—水篩板精餾塔設(shè)計(jì)。學(xué)生姓名班級、學(xué)號化工070325. 設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書及設(shè)。獨(dú)立工作能力、綜合能。力、設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)、設(shè)計(jì)。答辯及回答問題情況，設(shè)計(jì)最終成績（五級分。設(shè)計(jì)日期2021年6月14日至2021年6月25日。設(shè)計(jì)條件及任務(wù)：。進(jìn)料狀態(tài)：q＝1. 塔頂壓強(qiáng)為4kPa(表壓)，單板壓降不大于。塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃。塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱采用3kgf/cm2水蒸汽。

　　

【正文】 kgmkg ba ?? ?? 液相平均分子量： k m o lkgMxMxM baaal /)1(39。 ???? 氣相平均分子量： k m olkgMyMyM baaav /)1(39。 ???? 液相密度： 339。l /. 3 2 8934M39。 mkgxMxMbbbaaaL?????? 氣相密度： 3m39。39。v /.889039。 mkgRTMvp ???（氣相視為理想氣體） 液相流量 ： /4 .3 2 893360039。360039。39。39。 33?????????LLS MLL ? 氣相流量： / 39。3600 39。39。39。 3?? ????? VVS MVV ? 液相表面張力的確定： 查 《化工原理》附錄 2水的物理性質(zhì)及附錄 9有機(jī)液體的表面張力共線圖 知： 塔頂液相表面張力 ?Dt ℃ , mmNmmN b /,/ ?? ?? mmNxx baaa /)()1(1 ????????? ??? 進(jìn)料板液相表面張力 ?Ft ℃ , mmNmmN ba /,/16 ?? ?? mmNxx baaa /)1(2 ???????? ??? 塔底液相表面張力 ?Wt ℃ ， mmNmmN ba /,/ ?? ?? mmNxx baaa / 9 0 )1(3 ???????? ??? 精餾段平均液相表面張力 m/ 21 ???? ??? 精 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 17 提餾段平均液相表面張力 mmN /2 32 ???? ??? 提 全塔平均液相表面張力 m/2 31 mN???? ??? 液體平均粘度計(jì)算 im X ?? lglg i?? 塔頂液體粘度 : ?Dt ℃ , sm P asm P a BA ???? , ?? 1miim1 ??????? ? μ?? X sPa?m 進(jìn)料板液體粘度 : ?Wt ℃ , sm P asm P a BA ???? , ?? 3 2 3 4 2ii2 ??????? ? mm X ??? sPa?m 塔釜液體粘度 : ?Wt ℃ , sm P asm P a BA ???? , ?? 8 9 9 2 0 3ii3 ??????? ? mm X ??? sPa?m 精餾段平均液相粘度 sPamm ????? 21 ???精 提餾段平均液相粘度 sm P amm ????? 32 ???提 全塔平均液相粘度 sm P amm ????? 31 ??? 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 18 3． 塔徑的確定 精餾段 設(shè) ?T 39。 ?Lh ?? 2/12/1 ).11/2 .482)(7 9 2 ()/(/L SLSS V ??）（ 39。 ?? LT h 由圖 1241得到 ? ?? )/20/( ?CC 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 19 允許有效空塔速度 smC SSLg /).112 .482()(u ( m ax ) ????? ??? 取安全系數(shù)為 , ?39。u (max)ug=muV S ).(7 9 2 )/(4D 39。39。 ????? ? 圓整取塔徑為 實(shí)際空塔氣速 )/(4 2DVu S ?? 即 sm /)( 2 ??? 初步核算：霧沫夾帶： 取 mDW ???? ,)2(A 22 mDT ?? ? 查圖可知 ?Tf AA ??? Tf %?Tf AA 液層上部的氣體速度 smAA Vu fT Sg / ????? mhh Lf 1 3 7 39。39。 ??? ， mhH fT 39。 ?? 汽汽 kggkgghH ue fT gV /.1k0/))(12)(73( 39。 ???? ? 停留時(shí)間： 5s5 6 .5 s0 .0 0 0 6 0 2 5/)(/H ????? SfT LA? 自以上兩項(xiàng)核算初步認(rèn)為塔徑取 。 設(shè) TH =, L39。h = ?? 2/12/139。39。39。39。S )0 .8 8 9/9 3 4 . 3 2 8)(7 5 7 ()/(/L SLSV ??）（ 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 20 39。 ?? LT h 由圖 1241得到 ?20C ?? )/20/( ?CC 允許有效空塔速度 smC SSLg / .8 8 9/)0 .8 8 99 3 4 .3 2 8()(u ( m a x ) ????? ‘’‘ ??? ?39。u (max)ug =)(D 39。39。 uV S’? )(7 5 7 ??? 取塔徑為 ，實(shí)際空塔氣速 )/(4 2DVu S ?? 即 sm /96 )178 (75 2 ??? 初步核算：霧沫夾帶： 取 mDW ???? 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 21 ,)2(A 2239。 mDT ?? ? 查圖可知 ?Tf AA ??? Tf 39。 %39。39。 ?Tf AA 液層上部的氣體速度 smAA Vu fT Sg / 39。39。 39。 ????? mhh Lf 39。39。 ??? ， 39。 ?? fT hH 汽汽 kggkgghH ue fT gV /.1k0/))(12)(73( 39。 ???? ? 停留時(shí)間： 5s1 4 . 5 5 s0 .0 0 1 7 5 3 1/)0 5 6 6 (/H 39。39。 ????? SfT LA? 自以上兩項(xiàng)核算初步認(rèn)為塔徑取 。 精餾段有效高度 mHNZ TP 1 0 .)118()1( 1 ???????精 提餾段有效高度 mHNZ TP 4 .9 )112()1( 2 ???????提 從塔頂開始每隔 7塊板開一個(gè)人孔，其直徑為 ,開人孔的兩塊板間距取 所以應(yīng)多加高 () [18/7]+（ ）（ 12/7） = Z=Z精 +Z提 +=++= (1)塔頂空間 HD 取 HD= TH = ,共為 (2)塔底空間 塔底儲液高度依停留 4min而定 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 22 m53 60400 17 53 ???????TSL ALH ? 取塔底液面至最下層塔板之間的距離為 1m，中間開一直徑為 ?wH 1+= (3)整體塔高 . 8 . 71 ??????? DW HHZH 精餾塔：已知條件： T=℃ P= SV = sm/3 SL = sm/3 S? = 3/mkg L? = 3/mkg ?? ? =提餾段 ：已知條件： T=℃ P= S‘V = sm/3 S’L = sm/3 S‘? = 3/mkg L’? = 3/mkg ?? ? = 溢流裝置 單溢流又稱直徑流。液體自受液盤橫向流過塔板至溢流堰。此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在直徑小于 中被廣泛使用。 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。 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 23 堰長 lw 精餾段： 堰長 ?? DW 提餾段 ： 堰長 ?? DW 出口堰高 hw 精餾段： 求 OWh )( )( ???W Sl L 由圖 1248查得 E= 3/2)/( WSOW lLE? ???? 3/2)( 0 2 8 OWh 應(yīng)大于 6mm，不宜大于 70mm。 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 24 mhh Lf 1 3 7 39。39。 ??? 可忽略? 求Lh 前面已假設(shè)： mh L 39。 ? 故 mhhh OWLW 39。 ????? 取 Wh 為 ）（ , 0 . ??? 。 mhh OWWL 0 5 6 0 6 ????? 提餾段 ： 求 OWh )( 0017 53 )( 39。 ???WSl L 由圖 1248查得 E= 3/2)/(0 02 WSOW lLE ?！? ???? 3/2)( 0 2 8 mhh Lf 39。39。 ??? 可忽略? 求 Lh 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 25 前面已假設(shè)： mh L 39。 ? 故 mhhh OWLW 0 4 6 1 3 39。 ????? 取Wh為 ）（ , 0 . ??? 。 mhhh OwWL 0 6 3 1 3 ????? 弓形降液管寬度 Wd 和面積 Af 精餾段 ： 求液面梯降 mDlW )(2/)(b ????? 由圖 1246得 dW = ?? 內(nèi)外堰間距離 mWDZ d ??? 取 mDW ???? ,)2(A 22 mDT ?? ? 查圖可知 ?Tf AA ??? Tf %?Tf AA 液層上部的氣體速度 smAA Vu fT Sg / ????? mhh Lf 1 3 7 39。39。 ??? ， mhH fT 39。 ?? 汽汽 kggkgghH ue fT gV /.1k0/))(12)(73( 39。 ???? ? 停留時(shí)間 ： 5s5 6 .5 s0 .0 0 0 6 0 2 5/)(/H ????? SfT LA? 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 26 提餾段 ： 求液面梯降 mDlW ).(2/)(b ????? 由圖 1246得 dW = ?? 內(nèi)外堰間距離 mWDZ d ??? 取 mDW ???? ,)2(A 2239。 mDT ?? ? 查圖可知 ?Tf AA ??? Tf 39。 %.27/ 39。39。 ?Tf AA 液層上部的氣體速度 smAA Vu fT Sg / 39。39。 39。 ????? mhh Lf 1 5 8 2 3 39。39。 ????? ， mhH fT 2 9 1 7 5.39。 ?? 汽汽 kggkgghH ue fT gV /.1k0/))(12)(73( 39。 ???? ? 停留時(shí)間： 5s1 4 .5 s0 .0 0 1 7 5 3 1/)0 5 6 6 (/H 39。39。 ????? SfT LA? 降液管底隙高度 0h 降液管底隙高度是指降液管下端與塔板間的距離，以 Oh 表示 降液管底隙高度 Oh 應(yīng)低于出口堰高 Wh ，才能保證降液管底端有良好的液封，一般不應(yīng)低于 6mm。即 Oh = Wh Oh 也可按下式計(jì)算： 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 27 39。h oWSO ulL? 式中 39。ou 液體通過底隙時(shí)的流速， m/s。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 一般取 39。ou =（ ， ） m/s。 精餾段： 取 Oh =12mm 提餾段 ： 取 39。ou =，得 Oh =26mm 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 3塊。 邊緣區(qū)寬度確定 精餾段： 查 表 1033弓形寬度與面積 取 ?SW , ?CW 。 提餾段 ： 查 表 1033弓形寬度與面積 取 ?SW , ?CW 。 開孔區(qū)面積 aA 計(jì)算 篩孔計(jì)算及其排列 精餾段： 取 3/,4 ?? OO dtmmd 則 t=12mm 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 28 對單溢流型塔板，開孔區(qū)面積 aA 可用下式計(jì)算，即 )s i n180(2A 1222 rxrxrxa ???? ? 查 表 1033弓形寬度與面積 取 ?SW , ?CW 。 ???? )()2/(x Sd WWD ??? CWD )2/(r ?rx/ 得 ?aA 2m 篩孔按正三角形排列，篩孔數(shù)目 個(gè)4048 22 a ???? t