乙醇和水精餾實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 14:03本頁(yè)面
【正文】 段 液柱 板上充氣液層阻力板上液層阻力用下面的公式計(jì)算：——板上清液層高度，m——反映板上液層充氣程度的因數(shù)，可稱為充氣因數(shù)取= = 則 精餾段 hl===提餾段 hl== 由表面張力引起的阻力忽略不計(jì)。 塔板的分塊 本設(shè)計(jì)塔徑D=，故塔板采用分塊式，以便通過入孔裝拆塔板。塔徑：D=：，取堰長(zhǎng)=，即== mhW=hLhOW 選用平直堰，堰上液層高度可用Francis計(jì)算，即精餾段： Lh= ,所以 Lh/==, =液流收縮系數(shù)計(jì)算圖圖12查上圖得:E=，則 依式hOW=，得hOW==取板上清夜層高度，故hW==提餾段： /hLh/==查得:E=，則hOW==取板上清夜層高度，故==弓形降液管參數(shù)圖 圖13因?yàn)?，查上圖得：Wd/D=,Af/AT =，所以 Wd==Af==由式計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即精餾段：=≥5s提餾段： =≥5s故降液管設(shè)計(jì)合理。：圖的橫坐標(biāo)為：=查smith圖得：= C=C20（） =umax=C==，則空塔氣速為：u===則精餾段塔徑D==塔徑圓整 D=塔橫截面積 ：圖的橫的坐標(biāo)為：=查smith圖得：= =max==，則空塔氣速為===則提餾段塔徑D=按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后，D=塔橫截面積精餾段實(shí)際空塔氣速為：=提餾段實(shí)際空塔氣速為：= m/s塔的高度可以由下式計(jì)算：n實(shí)際塔板數(shù)進(jìn)料板數(shù)人孔數(shù)進(jìn)料板處間距人孔處板間距塔頂空間（不包括頭蓋部分）塔底空間塔頂封頭高度裙座高度1. 塔頂封頭（選橢圓形封頭=1400mm）查附錄得曲面高度350mm，直邊高度40mm。s== ==≈≈6塊（2）提餾段： 已知= =其中：—塔頂與塔底平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度；—。用逐板計(jì)算法計(jì)算理論塔板數(shù)：平衡方程y1= x1=y2= x2=y3= x3=y4= x4=x4=即第四層理論板為進(jìn)料板，一般進(jìn)料板作為提餾段，則精餾段理論板數(shù)為3.平衡方程提餾段操作線方程：x1= y2= x2=y3= x3=y4= x4=y5= x5=y6= x6=y7= x7=y8= x8=y9= x9= x9=即提餾段9層板（不包括再沸器）板效率與塔板結(jié)構(gòu)，操作條件，物質(zhì)的物理性質(zhì)及流體力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，它反映實(shí)際塔板上傳質(zhì)過程進(jìn)行的程度。流程示意圖如下圖（圖一）第三 章、塔的工藝計(jì)算：乙醇和水的汽液平衡數(shù)據(jù)（）不同溫度下乙醇和水的汽液平衡組成數(shù)據(jù)如下（表1）液相摩爾分?jǐn)?shù)x氣相摩爾分?jǐn)?shù)y溫度/℃液相摩爾分?jǐn)?shù)x氣相摩爾分?jǐn)?shù)y溫度/℃100根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出以下乙醇與水的tx（y）相平衡圖（圖2）及乙醇與水的xy（圖3）：圖3原料液中： 設(shè)A組分——乙醇；B組分——水乙醇的摩爾質(zhì)量：M乙= kg/kmol；水的摩爾質(zhì)量： M水= kg/kmol，整理相關(guān)的物性數(shù)據(jù)水和乙醇的物理性質(zhì)（表2）名稱分子式相對(duì)分子質(zhì)量密度 20℃沸 點(diǎn)℃比熱容(20℃)Kg/(kg.℃)黏度(20℃)導(dǎo)熱系數(shù)(20℃)/(m.℃)表面張力(20℃)N/m水998100乙醇789，進(jìn)料液，塔底的摩爾分?jǐn)?shù)原料液以及塔頂,塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 物料衡算 進(jìn)料量F=5萬(wàn)噸/年== kmol/s 全塔總物料衡算 F=D+W 易揮發(fā)組分物料衡算 聯(lián)立以上二式得：D= W= 最小回流比Rmin和操作回流比由相平衡方程式可得取乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)若干組代入上式并求其α。乙醇—水混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到泡點(diǎn)溫度后送入精餾塔進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。精餾裝置有精餾塔、原料預(yù)熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。 第二章、設(shè)計(jì)方案的確定及流程說(shuō)明 塔型選擇根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，若按年工作日330天，每天開動(dòng)設(shè)備24小時(shí)計(jì)算，年處理量為5萬(wàn)噸，由于產(chǎn)品粘度較小，流量較大，為減少造價(jià)，降低生產(chǎn)過程中壓降
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