【正文】 ρ ③ 塔體高度 T F F p p D 2H = ( 1 ) H + n H + n H + H + H + H= ( 1 9 1 2 1 ) 0 . 3 5 + 1 0 . 3 5 + 2 0 . 7 + 1 . 2 + 0 . 8 8 + 3 = 1 1 . 0 8Fpn n n ? ? ? β H— 塔高， m； pH — 沒(méi)人孔處的板間距， m； n— 實(shí)際塔板數(shù)； TH — 板間距 ， m； 2H — 裙座高度， m； FH — 進(jìn)料板處板間距， m； pn — 人孔數(shù)； Hβ — 塔底空間高度， m； DH — 塔頂空間高度 。 =2200mm；基礎(chǔ)環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取 18mm； 考慮到再沸器，裙座高度取 3m（ H2=3m），此角螺栓直徑取 M30 ④ 人孔 人孔是安裝和檢修人員進(jìn)出塔的惟一通道，人孔的位置應(yīng)便于進(jìn)入任何一層塔板，由于設(shè)置人孔處塔間距離大且人孔設(shè)備過(guò)少會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難于達(dá)到要求 塔中共 19塊板，設(shè)置 2個(gè)人孔，第 6塊和第 7塊板之間設(shè)一塊，第 12塊和第 13塊板之間設(shè)一塊，每個(gè)孔直徑為 450mm，人孔處的板間距取 700mm， 塔頂和塔釜各設(shè)一人孔， 裙座上再開(kāi) 2 個(gè)人孔，直徑為 450mm，人孔伸入塔內(nèi)部與塔內(nèi)壁修平，其邊緣倒棱和 磨圓，人孔法蘭的密封面及墊片用材與塔的接管法蘭相同。本設(shè)計(jì)采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比面積大、質(zhì)量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 查表取 ?38 3 ④ 塔頂蒸氣出料筒 直管出氣，取出口氣速 u=20m/s D= 4 4 0 . 6 6 5 7= = 0 . 2 0 6 = 2 0 63 .1 4 2 0sV m m mu? ? ? 查表取 ?273 8 ⑤ 塔釜進(jìn)氣管 采用直管 取氣速 u=23m/s D= 4 4 4 0 . 6 5 8 6= = = 0 . 1 9 1 = 1 9 13 .1 4 2 3sV V s m m muu?? ?? ?180。Δ 設(shè)備型號(hào) 公稱(chēng)直徑 公稱(chēng)壓力 管程數(shù) 管子根數(shù) 中心排管數(shù) 管程流通面積 換熱管長(zhǎng)度 計(jì)算換熱面積 ?25 700mm 4 322 21 ㎡ 4500mm ㎡ （十）餾塔接管尺寸計(jì)算 接管 ①進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管，管徑計(jì)算如下： D= 4sFVu? 取 Fu =25℃進(jìn)料，此溫度下 ?甲 =?水 = Kg/m3 （查化工原理（上）附錄） ?LP= 11= = 944 .34 /1 0. 208 7 1 0. 208 7++786 .9 996 .95FF K g mxx甲 水179。= 180。= 1100+（ ） 2400=2396 KJ/Kg ?180。=?v180。= 1212180。 178。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 Hd 及 Hd′應(yīng)服從下式 Hd≤ ?（ HT+hw） [?取 ]； Hd′≤ ?（ HT′ +hw′ ） ?（ HT+hw） =（ +） = ?（ HT′ +hw′ ） =（ +） = m液柱 而 Hd=hp+hL+hd； Hd′ = hp′ +hL′ +hd′ 板上不設(shè)進(jìn)口堰 hd= 0. 153 ( u ) =0 .15 3 8 = 0. 001 m??。 ， 。 σ ρρ實(shí)際孔速 u。6 = Kg液 /Kg氣 Kg液 /Kg氣 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 ev 及 ev′ 在允許范圍內(nèi) 漏液 對(duì)篩板塔，漏液氣速 minu。 179。39。 175。 /(. )sm189。 /(. )sm189。 ρ178。 =） ① hc= 1 9 . 0 4 1 . 0 9 40 . 0 5 1 ( ) = 0 . 0 5 1 ( ) = 0 . 0 3 6 90 .8 2 8 1 4 .8VLu mc ??。） 2= （ 1） 2=% 氣體通過(guò)閥孔的氣速 精餾段 u。 175。 185。） x= 2D — (wd+ws)= 0 .8 0 .0 8 0 .0 4 = 0 .2 82 m R= 2D — wc= = m 故 A?=2（ 3 .1 4 0 .3 7 0 .2 80 .3 7 0 .2 8 + s in1 8 0 0 .3 7? 178。 = 3 6 0 0 0 .0 0 0 5 3 1 = 0 .0 1 3 8 3 0 . 0 0 6 m3 6 0 0 0 .4 8 0 .0 8 m??? 提餾： h。 h。 實(shí)際空塔氣速 u= 0 .6 6 5 7= = 1 .3 2 5 /0 .5 0 2 4sTV msA m ax= = 實(shí) (安全系數(shù)在允許范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求 ) 提餾段同理查閱得 C20 sLsVLV? ??? ?? = 10 ?? = 查表得 HT= C20′ = C′ =C20′ (20L??)=( )= Umax′ =C′ LVV??????? = 8 427? =同上取安全系數(shù) u′ = Umax′ = =D′ = 4sVu???= 4 ??= 圓整取 D′ = 同上 AT′ =㎡ 實(shí)際空塔氣速 u′ =T0 .6 5 8 6 1 .3 1 3A 0 .5 0 2 4sV ? ??? m ax= = ? ? （符合安全系數(shù)范圍，設(shè)計(jì)合理） 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效高度為 Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 91） = 提餾段有效高度為 Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 101） = 在加料板上設(shè) 一人孔，其高度為 故精餾塔的有效高度為 Z=Z 精 +Z 提 +=++= 六 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán) ⑴堰長(zhǎng) lw 取 lw== ⑵溢流堰高度 hw 由 hw=hL— how 選用平直堰，堰上液層高度 how= ( ) /31000 hwLE l 178。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)加熱器至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。 二 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 甲醇的摩爾質(zhì)量 M 甲醇 =XF=32. 04 = 30. 4 +32. 04 18. 02 XD=32 .04 = 0. 99 470. 99 97 0. 00 03+32 .04 18 .02 XW=0. 00 532 .04 = 0. 00 28 180. 00 5 0. 99 5+32 .04 18 .02 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 MF=+（ 1— ） =MD=+(1— ） =MW=+(1— )=物料衡算 原料處理量： F= 2 1 0 0 0 0 0 0 0 = 1 1 5 .5 73 3 0 2 4 2 1 .8 5??? kmol/h 總物料衡算： F=D+W =D+W 甲醇物料衡算： FXF=DXD+WXW =D+W 聯(lián)立解得 D=三 塔板數(shù)的確定 理論板數(shù)的求取 ① 由 y=1+( 1)xx??及甲醇 — 水在不同溫度下的汽 — 液平衡組成 溫度 液相 氣相 a 溫度 液相 氣相 a 78 85 68 70