【正文】 計采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、重量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點。 (1)進(jìn)料管接管法蘭： 585010706 ?HGDP gg (2)回流管接管法蘭： 585010506 ?HGDP gg (3)塔釜出料管法蘭： 585 0 1 01 0 06 ?HGDP gg (4)塔頂蒸氣管法蘭： 585 0 1 05 0 06 ?HGDP gg (5)塔釜蒸氣進(jìn)氣法蘭： 585 0 1 05 0 06 ?HGDP gg 除沫器 當(dāng)空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下， 設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。 塔釜進(jìn)氣管 采用直管，取氣速 smu /23? ， mmmD ?????，查表取 9530?? 。 塔釜出料管 取 smuw /? ，直管出料， mmmdw ?????，查表取 4100?? 。管徑計算如下：FsuVD ?4? (282) smVs /0 0 5 1 8243 0 03 6 0 0 1020 37 ???? ?? mmmD 008 ?????，查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 476?? 。 ? ? 3/2m i n ???????wsl LE (280) 取 ?E ，則 ? ? sws mLL /32/3m i n ??????? ??? (281) 由以上 5~1 作出塔板負(fù)荷性能圖，由圖可看出： 圖 21 塔板負(fù)荷性能圖 (精餾段 ) 酒精生產(chǎn)板式精餾塔設(shè)計 第 16頁 圖 22 塔板負(fù)荷性能圖 (提餾段 ) (1)在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點 ? ?設(shè)計點p 處在適宜操 作區(qū)內(nèi)的適中位置； (2)塔板的氣相負(fù)荷上限完全由物沫夾帶控制，操作下限由漏液控制； (3)按固定的液氣比，由圖可查出： 塔板的氣相負(fù)荷上限 ? ? ? ?smV s / 3m a x ? 氣相負(fù)荷下限 ? ? ? ?smV xs / 3m in ? 所以：精餾段操作彈性 ?? 提餾段操作彈性 ?? 接管 進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、 T 型進(jìn)料管。 酒精生產(chǎn)板式精餾塔設(shè)計 第 14頁 液泛線 ? ? dllcdLpwT hhhhhhhhhH ????????? ?? (276) 由此確定液泛線，忽略式中 ?h ? ? ?????????????? 2020 hl LguhH w sLVwT ??? ? ? ???????? ?????????? 3/20 36 0 010 0 wsw l LEh? (277) 而 NdVu s200 4?? ?????? ??? 2 40 3 5 97 8 9 422 21sV ? ?3/2 12 1 5 6 0 8 8 1 5 ss LL ??? 整理得： 3/2 12 121 2 4 9 sss LLV ??? ?????? ??? 2 90 3 5 97 8 8 6 8 422 22sV 3/2 22 2 1 6 ss LL ?? 整理得： 3/2 22 222 sss LLV ??? 在操作范圍內(nèi)，任取若干個 sL 值，算出相應(yīng)的 sV 值： 表 25 液泛數(shù)值 精餾段 提餾段 ? ?smLs /31 ? ?smVs /31 ? ?smLs /32 ? ?smVs /32 塔板的工藝設(shè)計 第 15頁 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于 s5~3 ，液體降液管內(nèi)停留時間sLHA s Tf 5~3??? ，以 s5?? 作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則：? ? smHAL Tfs /0 2 2 3m a x ???? (278) 漏液線 對于 1F 型重閥，依 50?F 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)。 ss LV ?? 表 24 物沫夾帶數(shù)值 精餾段 ? ?smLs /3 ? ?smVs /3 提餾段 ? ?smLs /339。 ss LV ?? ，即 39。??????? ss LV 整理得： 39。 ： 39。 塔板的工藝設(shè)計 第 13頁 取物性系數(shù) ?K ，泛點負(fù)荷數(shù)圖 ?FC ， 泛點率 %10 068 50 986 3??? ???????? %? 泛點率 %% ????? ??? 由計算可知，符合要求。 (1)單板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?mhp ? (2)液體通過降液管的壓頭損失： mhL Lh w sd 0 0 3 5 5 2320222 ????????? ???????????? ? (3)板上液層高度： mhL ? ，則 mH d 1 4 3 0 3 ???? 取 ?? ，則 ? ? ? ? mhH wT 7 7 ?????? ，可見? ?22 wTd hHH ??? ，所以符合防止淹塔的要求。 淹塔 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度 ? ?wTd hHH ??? ，即dLpd hhhH ??? (270) (1)單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?mhp ? (2)液體通過降液管的壓頭損失： mhl Lh w sd 232011????????? ? ??????????? ? (271) (3)板上液層高度： mhL ? ，則 mH d 0 1 7 ???? 酒精生產(chǎn)板式精餾塔設(shè)計 第 12頁 取 ?? ，已選定 mHT ? ， mhw ? 則 ? ? ? ? mhH wT 2 6 8 8 ?????? 。因為 39。0 ??????，取 mh 39。0 ? 則： mulLh w s 339。 ?? ，故降液管可使用。39。39。2 ?? 溢流裝置 堰長 wl 口堰高：本設(shè)計采用平直堰，堰上液高度 owh 按下式計算：近似取 1?E ，3/2 ????????? wAow lLEh (257) mh ow 0 1 1 6 0 01 0 0 3/23 ????????? ???? ? mhhh wLw 0 8 8 1 1 ????? (258) mh ow 0 2 2 6 0 01 0 0 3/23 ????????? ???? ? mhhh owLw 0 7 7 2 2 39。m a x2 ????? muVD s 2/1222 ??????? ???? ? ，圓整： mD ? 橫截面積： 2239。20 ?????????????????? ?CC smu /86 86 908 39。39。 ? ， mhL 39。 塔徑的初步設(shè)計 由 ~?安全系數(shù) ， ? ? m a xuu ?? 安全系數(shù) (249) VVLCu ? ?? ??m a x (250) 式中 C 可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查出： 橫坐標(biāo)數(shù)值： 1 102 4 2/132/11111 ??????????????????? ?VLssVL ?? (251) 取板間距： mHT ? ， mhL ? ，則 mhH LT ?? 查圖可知： ?C 20 20 ???????????????? ?CC (252) smu /10 a x ???? smuu /4 7 0 m a x1 ???? muVD s 111 ????? ? (253) 圓整： mD ? 橫截面積： 22 8 mA T ??? (254) 空塔氣速： smu / 39。 ????TTP ENN 提 故 13 塊。 ???? ?TE 1639。板效率可用奧康奈爾公式? ? 2 4 ?? LTE ?? 計算。 已知：精餾段操作線方程： 2 9 2 ??????? nDnn xRxxR Ry 提餾段操作線方程： 0 0 3 3 8 ??????? ??? mWmn xWqFL WxxWqFL qFLy 在圖上做操作線，由點 ?? , 起在平衡線與操作線間畫階梯，過精餾段操作線與 q 線交點，直到階梯與平衡線交點小于 為止，由此得到理論板 32 塊（包括再沸器），加料板為第 27塊理論板。理論板的計算方法：可采用逐板計算法，圖解法，在本次實驗設(shè)計中采用圖解法。22 ???? skgVMV V /2 8 1 39。 ?????? ? ? sk m o lFqVV /0 1 39。39。39。 ?By 所以 046 953 39。 ?Ay 得 39。 ?so? ， ?m? 混合物的粘度 ?t ℃， 計算得： smPa ?? ? ， smPa ?? ? ?t ℃， 計算得： smPa ?? ‘ 水? ， smPa ?? ’醇? 精餾段黏度： ? ?111 1 xx ??? 水醇 ??? ? ?3 2 3 4 9 2 3 5 ????? smPa?? (237) 提餾段粘度： ? ?222 1 xx ??? ’水‘ 唇 ??? ? ?0 4 6 0 9 4 6 ????? smPa?? (238) 塔板的工藝設(shè)計 第 7頁 相對揮發(fā)度 ：由 ?Ax ， ?Ay 得 ?Bx ， ?By 所以 ????? AB BA xy xy? (239) ：由 39。 ?? sosw ?? 代入求解得： 39。 lgsoswA ?? ， 139。239。39。 8 8 7 24 4 ?? 1 7 6 39。39。 ???wx 39。 ?????? ???ow?? 因 為 39。 ??? ? 乙醇表面張力：‘ 乙醇?????? 90100 解得： ?’乙醇? 水表面張力：水?????? 9010 0 解得： ?‘ 水? ? ?? ?? ? 4 6 5 3 4 6 4 6 239。 ?? ? ， m olcmmV ooo / 46 339。 塔板的工藝設(shè)計 第 1頁 酒精生產(chǎn)板式精餾塔設(shè)計 . 1 塔板的工藝設(shè)計 精餾塔全塔物料恒算 F：原料液流量（ skmol/ ） Fx ：原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)，下同） D：塔頂產(chǎn)品流量（ skmol/ ） Dx ：塔頂組成 W：塔底殘液流量（ skmol/ ） Wx ：塔底組成 原料乙醇組成： Fx = %?? (21) 塔頂組成： Dx = %?? (22) 塔底組成： Wx = %1 9 ?? (23) 進(jìn)料量： F 天噸 /40? ? ? sk m ol / 1040 3 ??????? ?? ）（ (24) 物料恒算式為： WDF ?? (25) WDF xxx WDF ?? (26) 聯(lián)立代入求解： skmolD /? skmolW /? 乙醇 水氣液平衡的物理性質(zhì) 表 21 乙醇 水氣液平衡組成（摩爾）與溫度的關(guān)系 溫度 /℃ 液相 氣相 100 0 0 酒精生產(chǎn)板式精餾塔設(shè)計 第 2頁 溫度 利用表中數(shù)據(jù)由拉格郎日插值可求得 Ft 、 Dt 、 Wt ① Ft ： ????? Ft (27) ?Ft ℃ ② Dt ： ????? Dt (28) ?Dt ℃ ③ Wt ： 01 9 1 0 0 0 ????? Wt (29) ?Wt ℃ ： 1 ?????? DF ttt℃ (210) ： 2 ?????? WF ttt℃ (211) 密度