【正文】 板分塊示意圖 (1)精餾段 取閥孔動(dòng)能因子 110?F ,則孔速 smFuV /121001 ??? ? 每層塔板浮閥數(shù)目為 個(gè)1 700 202001 ????? udVN s 取邊緣區(qū)寬 度 mWC ? ，破沫區(qū)寬度 mWs ? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 計(jì)算塔板上鼓泡區(qū)面積，即 ?????? ??? RxRxRxA a a rc s i n1 222 其中： mWDRC ????? mWWDxsD 4 2 2 ) 0 7 (2 )(2 ??????? 所以： 2222 0 1 4 2 2 rc s i 8 2 2 2 2 mA a ??????? ?????? 浮閥塔排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 mmt 75? 則排間距： mmmNAt ta 79 70 0 ?????? 因塔徑較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 ，而應(yīng)小些，故取 t’ =，以等腰 三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)目為 167 個(gè)。 由于 塔徑大于 800mm，由于剛度、安裝、檢修等要求，多將塔板分成數(shù)塊通過人孔送入塔內(nèi)，采用單溢流型塔板。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 圖 23 液流收縮系數(shù)計(jì)算圖 ）（ 1 精餾段 由于 ml LDl W hW 9 0 3 )( ??? 查圖 34液流收縮系數(shù)計(jì)算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW)( 3/2????????? ）（ 2 提餾段 由于 mlLDlWhW 3 6 2 )( ??? ?? 查圖 24液流收縮系數(shù)計(jì)算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW0 3 1 0 1 ) 6 2 ( 0 0 3/2??????????? Wd 和截面積 Af 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 圖 24 弓形降液管的參數(shù) 由 ?DlW 查圖 35弓形降液管的參數(shù)圖得 ??Tfd AADW 則 213 mAAmDW TFd ???????? 驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間： 精餾段： ssL HA s Tf ?????? 提餾段： ssL HA s Tf 0 2 3 8 ??????? 停留時(shí)間大于 5s，故降液管可用。 橫截面積： 22 5 38 mA T ??? ，空塔氣速 smu / ? 故塔的塔徑為 ，塔的橫截面積為 m 。 （ 1）精餾段 塊所以：已知：精 10)3 3 9 (3 3 9 11111???????????TTPTENNEsm P a?? （ 1） 提餾段 塊所以：已知：提 )3 1 (3 1 22221????????????TTPTENNEsm P a?? 全塔所需實(shí)際板數(shù)： 塊30921 ???PN 全塔效率： %4630 ??? 提PTT NNE 加料板位置在第 22 塊塔板 塔徑的初步設(shè)計(jì) （ 1） 精餾段 ? ?sk m o lhk m o lDRV sk m o lhk m o lDRL /0 8 0 ?????? ????? 已知：3131 11 //VLVL ?? ?? ?? 質(zhì)量流量：skghkgVMV skghkgLML VL /?????? ?????? 體積流量：smhmVVsmhmLLVSLS//0 0 2 3311133111?????????? （ 2） 提餾段 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 由于本設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料，故 q=1. sk m o lhk m o lFqVV sk m o lhk m o lqFLL /0 8 0 8 )1( /1 1 5 5 ?????? ??????? 已知：3232 22 /9 3 5 /VLVL ?? ?? ?? 質(zhì)量流量：hkgMVV hkgMLL VL /3 2 0 6 5 /5 6 9 4 4 22 ????? ????? 體積流量：smhmVVsmhmLLVSLS/9 7 /0 0 2 3322233222?????????? （ 1）精餾段 由LVLCuuu ? ?? ????? m a xm a x ~( ，安全系數(shù)安全系數(shù)） ，式中 C 可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查出。板效率可用奧康奈爾公式： )( ?? LTE ?? 計(jì)算。精餾段理論板數(shù)為 10層，提餾段理論板數(shù)為 層（包括再沸器），應(yīng)從第 11塊板進(jìn)料。圖見附錄。畫出對角線，得到 xy曲線圖，所得的圖形如下： 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 圖 21 確定最小回流比 畫直線通過（ DD xx， ），且與平衡曲線相切，此時(shí)回流比為最小回流比 minR ，由圖可知，截距為 。 根據(jù)表 31的數(shù)據(jù)，繪出平衡曲線。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 第二章 塔設(shè)備工藝計(jì)算 精餾塔工藝計(jì)算 F：進(jìn)料量（ kmol/h) Fx ：原料組成 D：塔頂產(chǎn)品流量（ kmol/h) Dx ：塔頂組成 W：塔底殘液流量（ kmol/h) Wx ：塔底組成 原料中甲醇的組成： Fx =?= 塔頂組成 ： Dx = ?? 18/ 塔釜組成 ： Wx = ?? 進(jìn)料量 F= ?? ??? 24300 )(7103 hkmol/ 由總物料衡算： WDF ?? 易揮發(fā)組分物料衡算： WDF WxDxFx ?? 解得： D= 主要數(shù)據(jù)參數(shù)的計(jì)算 — 水系統(tǒng) txy數(shù)據(jù) 表 21 甲醇 水的氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 t/℃ 甲醇摩爾分?jǐn)?shù) 溫度 t/℃ 甲醇摩爾分?jǐn)?shù) 液相 x/% 氣相 y/% 液相 x/% 氣相 y/% 100 0 0 100 100 注：摘自《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 塔頂 ,塔釜 .進(jìn)料的溫度分別為FWD ttt .. 利用表 21數(shù)據(jù)，由內(nèi)插法得： ???? ? Dt Dt =℃ 00 0 2 8 ???? ? Wt Wt =100℃ 7828 28 ????? Ft Ft =℃ 精餾段平均溫度： ?????2 DF ttt℃ 提餾段平均溫度： ?????2 FW tt℃ 已知：混合液相密度BBAA ????? ??L1 混合氣相密度0 TPMPTV ?? (X為質(zhì)量分?jǐn)?shù)， M 為平均相對分子質(zhì)量） 塔頂溫度： Dt =℃ 氣相組成 Dy ： ? ???? Dy Dy = 進(jìn)料溫度： Ft =℃ 氣相組成 Fy ： ????? Fy Fy = 塔釜溫度： Ft =℃ 氣相組成 Wy ： 01 0 01 0 1 0 09 9 ??? Wy Wy = （ 1） 精餾段 液相組成 1x : 1x = 2 ???? FD xx 氣相組成 1y ： 1y = 2 ???? FD yy 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 所以：hk m o lMhk m o lMVL/)8 4 2 9 ( 4 2 9 /)6 5 9 ( 5 9 11???????????? （ 2） 提餾段 液相組成 2x ： 2 ????? Fw xxx 氣相組成 2y ： 2 ????? FW yyy 所以：hk m o lMhk m o lMLL/)3 4 4 6 ( 4 4 6 /)1 6 3 3 ( 6 3 3 22???????????? 表 22 不同溫度下和水的密度 溫 度 /℃ 甲醇ρ A(kg/m3) 水ρ B(kg/m3) 50 760 60 751 70 743 80 734 90 725 100 716 注：摘自《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》 求得在 WFD ttt .. 下甲醇和水的密度： 7 5 17 4 3 7 5 16070 ????? AD? AD? = 3/mkg Dt =℃ 時(shí) BD ???? ? BD? = 3/mkg ???? D? = 3/mkg 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 ?Ft ℃ 時(shí) hk m olhk m olhk m olFFBFBFAFAF/ 863 375 6/63 3 1 77080/ 674 373 474 37080????????????????????? ?Wt ℃ 時(shí)hk m olhk m olhk m olWWBWBWAWAW//90100/71571672590100????????????????????? 所以3/223/2221mkgmkgWFLDFL???????????????? k m o lkgMMMk m o lkgMMMk m o lkgxxMk m o lkgxxMk m o lkgxxMLWLFLLFLDLWWLWFFLFDDLD/3 2 2/2 25 2/)0 02 ( 02 )1(/5 )3 23 ( 23 )1(/9 94 94 )1(21?????????????????????????????????????????? ）（k m o lkgyyMk m o lkgyyMWWVWDDVD/0 2 )0 0 0 1 ( 0 0 1 )1(/6 8 )9 9 6 ( 9 6 )1(?????????????????????? k m olkgMMMk m olkgMMMVWVFVVDVFV/ / 21?????????? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計(jì) 共 頁 第 頁 32313