【正文】 算： 塔頂塔底平均溫度 t=℃，查得乙醇粘度 μ1=, 圖 32 O’connel 關(guān)聯(lián)圖 水的粘度 μ2=； 則 μav= μ1xF+ μ2（ 1－ xF） =*+*= 查得平均溫度下的平衡組分： x=， y=， 又： y=αx/[1+(α1)x] 得： α= 由 αμav=， 查 O’connel 關(guān)聯(lián)圖（圖 32） 13 得全塔效率 ET=38% 實(shí)際板數(shù) NE NE=NT/ET= 表 31 塔內(nèi)氣液流率匯總 氣相流率（ kmol/h） 液相流率（ kmol/h） 精餾段 提餾段 14 4 塔的結(jié)構(gòu)計(jì)算 板式塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括塔高、塔徑的設(shè)計(jì)計(jì)算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設(shè)計(jì)，塔板布置、氣體通道的設(shè)計(jì)等工藝計(jì)算。39。 7 2 設(shè)計(jì)說明書 流程簡(jiǎn)介 圖 11 精餾過程流程圖 8 工藝參數(shù)選擇 (1) 處理能力： 5000T/y ,年開工 7200 小時(shí) (2) 進(jìn)料濃度： Xf=（ mol%） (3) 進(jìn)料溫度： tf=18 ℃ (4) 塔頂冷凝水采用 12℃ 深井水 , 塔釜間接蒸汽加熱 (5) 壓力： 常壓操作 單板壓降≤ kPa (6) 要求： xd=86 mol % xw= 1mol % 9 3 工藝計(jì)算 物料衡算 進(jìn)料濃度為 XF=（ mol%）， 則 MF=46*+18*=F=5000T/y=5000000/(MF*7200)=由 F=D+W FXF=DXD+WXW 得： D= Kmol/h W= Kmol/h 理論塔板數(shù)的計(jì)算 查找各體系的汽液相平衡數(shù)據(jù) 如表 31 表 31 乙醇 水汽液平衡組成 溫度 液相組成 氣相組成 ℃ x /% y /% 100 0 0 溫度 液相組成 氣相組成 ℃ x /% y /% 溫度 液相組成 氣相組成 ℃ x /% y /% 10 q 線方程 18℃進(jìn)料： 查物性數(shù)據(jù)：易揮發(fā)組分比熱 c1＝ kJ/kgK 難揮發(fā)組分比熱 c2＝ kJ/kgK 易揮發(fā)組分汽化潛熱 r1＝ 902 kJ/kgK 難揮發(fā)組分汽化潛熱 r2＝ 2458 kJ/kgK 進(jìn)料溫度 t1＝ 18 ℃，進(jìn)料組成對(duì)應(yīng)的泡點(diǎn)溫度 t2＝ 83 ℃ 則平均 r =zf r1*M 輕組分 +(1 zf) r2*M 重組分 =*902*46+*2458*18= KJ/Kmol 平均 cp= zf c1*M 輕組分 +(1 zf) c2*M 重組分 =**46+85**18= 得 q=（ cp*Δt+r） /r=[*(8318)+]/= 則 q 線方程：11 ???? qxxq qy F= 平衡線 根據(jù)表 作出平衡線圖，并 畫出理論塔板數(shù)，如圖 31 和 32。 6 它的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，造價(jià)為泡罩塔的 60 左右，為浮閥塔的 80%左右； 在相同條件下，生產(chǎn)能力比泡罩塔大 20%～ 40%； 塔板效率較高，比泡罩塔高 15%左右，但稍低于浮閥塔； 氣體壓力降較小，每板降比泡罩塔約低30%左右 。為減少對(duì)傳質(zhì)的不利影響，可將塔板的液體進(jìn)入?yún)^(qū)制成突起的斜臺(tái)狀這樣可以降低進(jìn)口處的速度使塔板上氣流分布均勻。合理的設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性，而且效率高采用篩板可解決堵塞問題適當(dāng)控制漏液。此外，為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還必須滿足以下要求： 生產(chǎn)能力大； 操作穩(wěn)定，彈性大； 流體流動(dòng)阻力小； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料 耗用量少，制造和安裝容易；耐腐蝕和不易阻塞，操作方便，調(diào)節(jié)和檢修容易。 最常見的塔設(shè)備為板式塔和填料塔兩大類。 塔設(shè)備中常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。 塔設(shè)備簡(jiǎn)介 塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一 ,他可以使氣 (或汽 )或液液兩相緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。精餾是典型的化工操作設(shè)備之一?？芍?，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。 要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因?yàn)橐掖己退膿]發(fā)度相 差不大。 乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料。精餾過程在能量劑的驅(qū)動(dòng)下 （有時(shí)加質(zhì)量劑），使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。生產(chǎn)中為滿足要求需將混合物分離成較純的物質(zhì)。 管徑計(jì)算。 塔頂全凝器設(shè)計(jì)計(jì)算：熱負(fù)荷，載熱體用量，選型及流體力學(xué)計(jì)算。 板間距，塔徑，塔高，溢流裝置，塔盤布置等。 1 一、 設(shè)計(jì)題目 板式精餾塔的設(shè)計(jì) 二、 設(shè)計(jì)任務(wù)：乙醇 水二元混合液連續(xù)操作常壓 篩板 精餾塔的設(shè)計(jì) 三、 工藝條件 生產(chǎn)負(fù)荷（按每年 7200 小時(shí)計(jì)算）： 1 12 萬噸 /年 進(jìn)料熱狀況：自選 回流比：自選 加熱蒸汽：低壓蒸汽 單板壓降： ≤ 工藝參數(shù) 組成濃度（乙醇 mol%） 塔頂 78 加料板 28 塔底 四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ，繪出流程示意圖。 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔板數(shù)，塔板效率，實(shí)際 塔板數(shù)等。 流體力學(xué)驗(yàn)算，操作負(fù)荷性能圖及操作彈性。 料液泵設(shè)計(jì)計(jì)算：流程計(jì)算及選型。 五、 設(shè)計(jì)結(jié)果總匯 六、 主要符號(hào)說明 七、 參考文獻(xiàn) 八、圖紙要求 工藝流程圖一張 (A2 圖紙 ) 主要設(shè)備工藝條件圖（ A2 圖紙） 目錄 前言 ................................................................................................................................. 3 1 概述 .............................................................................................................................. 4 2 設(shè)計(jì)目的 ............................................................................................................ 4 塔設(shè)備簡(jiǎn)介 ......................................................................................................... 5 2 設(shè)計(jì)說明書 ..