【正文】 2a?吉林化工學院化工原理課程設計20R= X= 得 Aa=.?? ).075.(6???浮閥排列方式用正三角形排列，取同一個橫排的孔心距 t=，估算排列間距 t’= 由于支撐與銜接要占一部分鼓泡區(qū)面積，故取 t’=85mm,t=100mm，*35.作圖得 N=27 個 smu/*.*360141 ?? 范 圍 內(nèi))4,(39。0um/sm/s精餾段: LWSh .*254139。39。39。39。2u 塔頂空間 Hp=2Ht=2*=，考慮到需要安裝除沫器，所以選取塔頂空間 已知板間距為 Ht=，可取每隔 7 塊板設一個人孔，則人孔數(shù) s= 個217?? 考慮在進口處安裝防沖設施，取進料板間距 = 考慮到再沸器和裙座類型，取裙座高 Hw=3m 設置人孔處板間距 Ht’= Z=+（2222）*+2*++3+= 塔板主要工藝尺寸的計算 wl取 =*D=*= hw由文獻[1] ??L0wh選用平直堰，堰上液層高度 ?????2/（1） 精餾段： =)(* .???（2） 提餾段： =)(2*39。39。安全系數(shù)=； =C （式中 C 可由史密斯關聯(lián)圖umax umax?VL?查出）橫坐標數(shù)值： ????????VLS吉林化工學院化工原理課程設計17取板間距 = = =?依式： ????????查文獻[1]史密斯關聯(lián)圖得：C 20= =* = )201(.??)2071.(=* =?=* =塔徑 =.*4360214??π按標準塔徑調(diào)整后為：D 1=,橫截面積 : =*= m2AT24??則實際空塔氣速: =*31439。*2LM? =*=39。（ ） 平均相對揮發(fā)度的計算根據(jù)乙醇水氣液平衡組成與溫度關系表利用插值法：由 = ， = fy =???f 由 = ， = 得：dxd =./. 由 = ， = 得：wwy =???所以，精餾段的平均相對揮發(fā)度: =?df??提餾段的平均相對揮發(fā)度: =（1）精餾段由奧康奈公式 得?????() ????*(3..96).71（2）提餾段同理， ?39。s2?22水 39。????水 水（1）精餾段黏度： = = mpa 水= 時， =塔頂設有全凝器將塔頂蒸汽冷凝為液體，冷凝液的一部分回入塔頂,稱為回流液,另一部分作為塔頂產(chǎn)品(餾出液)連續(xù)排出，經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽，在塔內(nèi)上半部(加料位置以上)上升蒸汽和回流液體之間進行著逆流接觸和物質傳遞,塔釜采用直接蒸汽加熱,并連續(xù)排除部分液體作為塔底產(chǎn)品流入儲罐. 飽 和 蒸 汽 產(chǎn) 品 采 出塔 底 物 料 采 出進 料圖 11 精餾設計流程示意圖吉林化工學院化工原理課程設計5第二章 精餾塔的工藝設計 精餾段進料、塔頂和塔釜產(chǎn)品摩爾分數(shù)的計算乙醇：M A=質量分率：x F=，x D=，x W=摩爾分率： ???f 79../../9.76xd ???w 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質量 kmolgMF /.*)(* ??D8739..79 lW/.)16(46.?? 物料衡算進料量： F= =物料衡算式：F = D + W**fdwxx??聯(lián)立代入求解：D = ， W = kmol/h 理論板數(shù)和進料位置的確定由常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)作出乙醇和水的氣液平衡組成圖表 21 氣液平衡數(shù)據(jù)表（見參考文獻【1】 ）溫度 t℃ 液相中乙醇的摩爾分率% 氣相中乙醇的摩爾分率%100 吉林化工學院化工原理課程設計6 過（，）點做與平衡線相切,截距為 則 最小回流比 = 選最適宜回流比 R=2 =2*=（1）采用程序一求理論板數(shù)，求解結果為 圖 2—1 乙醇——水物系的氣液平衡總理論板層數(shù)： =10 塊，精餾段 7 塊，提餾段 3 塊，TN進料板位置： =8 塊F 溫度利用表中的數(shù)據(jù)插值法可求得：（1） : ， =℃tf ???tftf（2） ， =℃:749...吉林化工學院化工原理課程設計7（3） ， =℃:??wt（4）精餾段平均溫度： ℃ ???tDF（5）提餾段平均溫度： ℃..2tFw 密度已知：混合液密度：混合氣密度：塔頂溫度： = tDC?氣相組成： ： ， =. ???yDyD進料溫度： =℃tF氣相組成： ： ， =. ???FF塔底溫度： =℃wt氣相組成： ： ， =??（1）精餾段液相組成 ： ， =()2df?1x氣相組成 ： ， = yf?y所以 =*+*()= =*+*()=(2)提餾段液相組成 ： ， =()2wf??2x吉林化工學院化工原理課程設計8氣相組成 ： ， =???FW 2y所以 =*+*()= kg/kmolML =* +*()= kg/kmol2V 平均密度由不同溫度下乙醇和水的密度求得 下的乙醇和水的密度（單位：kg ）DWFt, ?3m?表 31 不同溫度下乙醇和水的密度溫度/℃ /（kg ）c??3m?/(kg )w?3??80 735 85 730 90 724 95 720 100 716 =℃ ， = ???f0 ， = wf? , =????f f= , =??d8708d0 , =??? , =??dd=℃ , = ?w09585??w0 , =吉林化工學院化工原理課程設計9 , =????w w?所以， ?? 平均摩爾質量*(1)*?? kg/kmol2Ff f?? kg/kmol.().LMww= = kg/kmol 12DLF= = kg/kmol2LWLF?*+(10. 8075)*= kg/kmol*(1)*???= *+()*= kg/kmolFf f? *+()*= kg/kmol.().VWW=)(*???F= kg/m3)..(.60VD= kg/m3)(*??VW= kg/m3 1?VFDV= kg/m322VFWV?? 液體表面張力吉林化工學院化工原理課程設計10依式 ???nLmii1x由不同溫度下乙醇和水的表面張力，求得 ， ， 表 32 不同溫度下乙醇和水的表面張力溫度/℃ 80 90 100 110乙醇表面張力/102N/m 2 水表面張力/102N/m 2 水表面張力/102N/m 2 = = ????WmV= ml = = ml = ?wW ?WF乙醇表面張力： ， =????0 ， = ， =???W0水表面張力 ： ， =..wf?wf ， =??? d ， = w經(jīng)推導： ????VxDWWD0022????吉林化工學院化工原理課程設計11 ??VxDWD001????塔頂表面張力： ??DDDW00202= =????***??B=lg（ ） ==?DW0Q=* ?????????????VWDDqT32320? = =????????????*.**A=B+Q==聯(lián)立方程組：A=lg（ ） + =12SWDC?SWDSC得： = =原料表面張力： ????VxxFWFFF 002021??? = =????**21.*.