乙醇與正丙醇物系分離精餾塔課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-05 00:19本頁(yè)面
【正文】 （46） 由此確定液泛線，忽略式中 （47） （48） 整理得： 整理得：在操作范圍內(nèi)，任取若干個(gè)LS值，算出相應(yīng)的VS值：表42 液泛計(jì)算結(jié)果精餾段提餾段/()/()/()/() 液相負(fù)荷上限線液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于3～5s液體降液管內(nèi)停留時(shí)間 以作為液體在管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則：m/s 漏液線對(duì)于F1型重閥，依作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 （49） （410）： ： 液相負(fù)荷下限線取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件，作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線。 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 泛點(diǎn)率= （45）據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線。 霧沫夾帶 泛點(diǎn)率= （44） 精餾段板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度：=－2=板上液流面積： 取物性系數(shù)K= 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)泛點(diǎn)率=，泛點(diǎn)率80%，即霧沫夾帶能夠滿足的要求。塔板開(kāi)孔率φ= 4 塔板的流體力學(xué)計(jì)算 氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降可根據(jù)以下公式計(jì)算： （41） （42） 精餾段取，= ，=此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋? 提餾段取 ,= ，=此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋? 淹塔為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液高度 即 （43） 精餾段：=：板上液層高度：=，則取，已選定 ，則，可見(jiàn),所以符合防止淹塔的要求。塔板開(kāi)孔率φ=取閥孔動(dòng)能因子，則孔速m/s每層塔板上浮閥數(shù)目為個(gè)按，估算排間距因取排得的閥數(shù)較小，不符合生產(chǎn)任務(wù)，故取，排得閥數(shù)為204個(gè)。 浮閥數(shù)目與排列 取閥孔動(dòng)能因子，則閥孔氣速m/s每層塔板上浮閥數(shù)目為個(gè)取邊緣區(qū)寬度m，破沫區(qū)寬度m，計(jì)算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即 m, m所以浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距t=75mm.則排間距：若考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，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71mm，而應(yīng)小些，故取，按，以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)188個(gè)。橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距查圖可知 m/s m圓整=，橫截面積，空塔氣速/s.橫坐標(biāo)數(shù)值：取m/sm圓整=,橫截面積空塔氣速m/s. 溢流裝置 堰長(zhǎng)取m出口堰高：本設(shè)計(jì)采用平直堰，堰上液層高度按下式計(jì)算 （近似取E=1） （37） m m m m 弓形降液管的寬度和橫截面查圖得：驗(yàn)算降液管的停留時(shí)間：1. 精餾段 2. 提餾段 停留時(shí)間5s,故降液管可使用。 塔徑的初步設(shè)計(jì) 氣液體積流量計(jì)算 已知： kmol/s kmol/s已知:kg/kmol,kg/kmol,則質(zhì)量流量 kg/s kg/s體積流量 /s /s：泡點(diǎn)進(jìn)料q=1 kmol/s kmol/s已知：kg/kmol,kg/kmol,則質(zhì)量流量 kg/s kg/s 體積流量 /s /s 塔徑和空塔氣速的計(jì)算由，安全系數(shù)=～。 由Excel計(jì)算結(jié)果如表36所示：表36 逐板法計(jì)算理論塔板數(shù)結(jié)果x編號(hào)x的值y編號(hào)y的值由計(jì)算結(jié)果可知：理論塔板數(shù)NT=23塊（包括再沸器），進(jìn)料板為第15塊理論板，精餾段塔板數(shù)為14塊，提餾段塔板數(shù)為9塊（包括再沸器）。其Excel表格設(shè)計(jì)原理如下：精餾段理論塔板數(shù)的計(jì)算（交替使用相平衡方程和精餾操作線方程）： 相平衡 操作線 相平衡 操作線xD=y1 x1 y2 x2 y3 … xn1 計(jì)算到xn1 xF則第n1塊板即為進(jìn)料板。根據(jù)氣液平衡方程求q線方程：，所以，操作回流比。 求操作線方程泡點(diǎn)進(jìn)料，所以q=1,即q線為一直線。 1. : , =℃2. : , =℃3. : , =℃4. 精餾段平均溫度：= ℃5. 提餾段平均溫度: = ℃已知：混合液密度： (32) 混合氣密度： (33)55塔頂溫度：=℃氣相組成：：, =%進(jìn)料溫度： =℃氣相組成：: ， =%塔底溫度：=℃氣相組成：， =%液相組成: 氣相組成: 所以 液相組成:氣相組成:所以 kg/kmol kg/kmol表33 不同溫度下乙醇和正丙醇的密度表溫度/℃708090100乙醇正丙醇726．1求在、下乙醇和正丙醇的密度（單位：）=℃，, , , = =℃, , = , = , ==℃, , = , = , =所以 kg/kmolkg/kmol kg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmol 混合液體表面張力 （34）
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