【正文】 其參數(shù)如表 72： 塔底再沸器的選擇 查第四章傳熱表 48：取總傳熱 系數(shù) K‘ = 3000 W/m2℃ 31 塔底溫度 TW= C? ，查得： 易揮發(fā)組分比熱 c1＝ 難揮發(fā)組分比熱 c2＝ kJ/kgK 易揮發(fā)組分汽化潛熱 r1=680kJ/kg 難揮發(fā)組分汽化潛熱 r1=平均 ??? ni ipipxcc1 =*+*=rW=r1*XW+r2*(1XW)=680*+*=Q‘=V’*rW+ V’ pc Δt =Ctt ttt m ???? ?????? ????? )871 6 8()831 6 8(ln )871 6 8()831 6 8(ln2121 換熱器面積 A‘ =*1000/(3000*)= 選型：則該換熱器的公稱面積為 2m2，型號 G159I— 25— 2。本設(shè)計中塔徑為500mm，所以采用 整塊式塔板。 總體高度為 H=+(5426)*+6*++= 塔板結(jié)構(gòu) 塔板類型按結(jié)構(gòu)特點可分為整塊式或分塊式兩種。 塔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)匯總 表 51 塔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)匯總 項目 符號 單位 計算數(shù) 備注 精餾段 提餾段 塔徑 D m 板間距 HT m 塔板類型 U 形流型降液管 空塔氣速 u m/s 堰長 Wl m 堰高 Wh m 板上液層高度 Lh m 28 降液管底隙高 bh m 堰上方液頭高度 hOW m 閥空氣速 ou m/s 降液管面積 fA mm2 塔盤面積 TA mm2 孔心距 t m 孔徑 0d m 孔為正三角形式排 列 單板壓降 pP? Pa 688 645 降液管內(nèi)清液曾高度 Hd m 29 6 塔的總體結(jié)構(gòu) 塔體總高度 板式塔的塔體總高度（不包括裙座）由下式?jīng)Q定： 39。 3. 按固定的液氣比，由圖查出塔板的氣相負(fù)荷上限 VSMAX=()m3/s 氣相負(fù)荷下限 VSMIN=()m3/s 所以，精餾段操作彈性 =。 0 6 ???? Wh lL 分別作 出精餾段和提餾段的踏板負(fù)荷性能圖，如圖 54,圖 55 圖 54 精餾段踏板負(fù)荷性能圖 27 圖 55 提餾段踏板負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 1. 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點 p（設(shè)計點）處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置。 精餾段 1 1 8 4 . 1 2 610 . 4 41 . 3 6 L1 . 4 5 68 6 8 . 8 4 91 . 4 5 SS????? 整理得： =+ 提餾段 1 1 8 4 . 1 2 610 . 4 41 . 3 6 L1 . 1 6 4 49 6 4 . 8 51 . 1 6 4 SS????? 整理得： =+ ②液泛線 根據(jù) ? ? p L c l Lh + h + h h + h + h + h + hT w d dHh ?? ? ? ? 確定液 泛線 ， 由于 h? 很小，故忽略式中的 h? 26 WTbW hW hhLV hHhl LlLndV )(283232208 ?????????????????????????????????? ??? ?? 精餾段： 代入數(shù)據(jù)得： *107Vh2++= 提餾段 : 代入數(shù)據(jù)得 ： *107Vh2++= ③液相負(fù)荷上限線 全塔 LS,max 在降液管中停留時間 5s 時求出。 分別作精餾段、提留段負(fù)荷性能圖 （ 1）負(fù)荷性能圖的其它幾條曲線的依據(jù)分別是 : ①霧沫夾帶線 泛點率100%Vs S LLVFbV L ZKC A??? ?? ?= 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線。0=2 提餾段用同樣的方法得， k=u0/u39。 液體在降液管內(nèi)停留時間的校核 精餾段 t=AdHT/Ls=*5s 題餾段 t=AdHT/Ls=*5s 則液體在降液管內(nèi)停留時間的校核通過。乙醇 水屬于不易起泡物系， ? 取 。 液體通過降液管阻力 hd，包括底隙阻力 hd1 和進(jìn)口堰阻力 hd2。 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： ph =+= 柱 =**=( aP ,符合設(shè)計要求 ) 題餾段的踏板阻力校核方法同上， 最后得出 ph =( aP ,符合設(shè)計要求 綜上所述，塔板阻力校核通過。a=(12Ad/AT)= 23 Fa=Vs/A39。 21 5 精餾塔的流體力學(xué)性能驗算 分別核算精餾段、提留段是否能通過流體力學(xué)驗算 液沫夾帶校核 vVVLVLVmLmvssqqqqe ?????? ???? 11，查圖 51， 圖 51 液沫夾帶關(guān)聯(lián)圖 由 ? ? 0 2 6 2 )^( ?VLVL ?? ，得ψ = 22 將數(shù)據(jù)帶入上述公式，得出精餾段 ev= 液 /kg≤ 液 /kg 同樣的 方法，可得出精餾段 ev= 液 /kg≤ 液 /kg 則 液沫夾帶校核通過。 篩孔數(shù)及排列并計算開孔率 取孔徑 d0=6mm,開孔率取 ，帶入上述公式，得出孔距 t=18mm， 20 t/d0=3,在（ ,5）范圍內(nèi)，符合基本要求。 A 降液管截面積 Af B 溢流堰包括堰高 hw、堰長 lw 及 how C 受液盤和底隙 h0 圖 42 溢流裝置 圖 43 塔盤布置 塔盤布置（如圖 44） A 受液區(qū)或降液區(qū) Af= B 入口安定區(qū)和出口安定區(qū) Ws＝ 50 mm C 邊緣區(qū) Wc=30 mm D 有效傳質(zhì)區(qū)：塔板上布置有篩孔的區(qū)域，稱有效傳質(zhì)區(qū)，面積為 Aa 結(jié)合我的設(shè)計任務(wù)，由于流量較小，我選用 U 型塔板，如圖 44： r 19 圖 44 U 形流型 參數(shù)選擇，?。?hb=30mm,hw=50mm,lw=200mm. 在 CAD 軟件中求得： AT=,AF=， Aa= 則 AF/AT=,在（ ,）的范圍內(nèi)。 17 初步計算塔徑 精餾段： 圖中 V ,L—— 分別為塔內(nèi)氣、液兩相體積流量， m3/s； ρ V，ρ L —— 分別為塔內(nèi)氣、 液相的密度， kg/m3 圖 41 史密斯關(guān)聯(lián)圖 由： ? ? 0 2 6 2 )^( ?VLVL ?? ， 查圖 41 得， C20= 又有精餾段平均溫度 TM=,查得乙醇和水的表面張力分別為： σ1=， σ2=， 從而算出混合液體的表面張力 σ=。另一類計算方法則是先確定適宜的孔流氣速，算出一個孔（閥孔或篩孔）允許通過的氣量，定出每塊塔板所需孔數(shù)，再根據(jù)孔的排列及塔板各區(qū)域的相互比例，最后算出塔的橫截面積和塔徑。在決定板間距時還應(yīng)考慮安裝、檢修的需要。 ① HT的初選 選取時應(yīng)考慮塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、操作彈性及塔的安裝檢修等因素。 L F ML W MLM ??? K m olKg /)/ 2M M (M39。設(shè)計時，分別計算精餾段、提餾段平均條件下的參數(shù)作為設(shè) 計依據(jù)，以此確定塔的尺寸，然后再作適當(dāng)調(diào)整，但應(yīng)盡量保持塔徑相同，以便于加工制造。 精餾段理論板數(shù) = 18 ，第 19 塊為進(jìn)料板 提餾段 = 總理論板數(shù) NT= 實際塔板數(shù)的計算 全塔效率 ET 塔頂 xD= 查表得平衡溫度 t=℃ 塔底 xW= 查表得平衡溫度 t=℃ 平均粘度的計