乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔化工課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-08-19 17:54本頁面
【正文】 液層阻力 lh 用下面的公式計(jì)算： )(00 owwLl hhhh ??? ?? Lh —— 板上清液層高度， m 0? —— 反映板上液層充氣程度的因數(shù)，可稱為充氣因數(shù) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 30 頁 降液管橫截面積 fA =, 塔橫截面積 TA = 222 4 ???? 精餾段 39。 塔高的計(jì)算 塔的高度可以由下式計(jì)算： 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 30 頁 ( 2 )P T T F WZ H N S H SH H H? ? ? ? ? ? ? PH 塔頂空間（不包括頭蓋部分） TH 板間距 N實(shí)際板數(shù) S人孔數(shù) FH 進(jìn)料板出板間距 wH 塔底空間（不包括底蓋部分） 已知實(shí)際塔板數(shù)為 N=31 塊，板間距 ? 由于料液較清潔，無需經(jīng)常清 洗，可取每隔 8 塊板設(shè)一個(gè)人孔，則人孔的數(shù)目 S 為： ????S 個(gè) 取人孔兩板之間的間距 ? ，則塔頂空間 ? ，塔底空間 ? ，進(jìn)料板空間高度 ? ，那么，全塔高度： )3231(.21Z ?????????? . 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 由于塔徑大于 800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板。 m ax LVVuC????? 取塔板間距 ? ，板上液層高度 1 6 0 0 .0 6h m m m??，那么分離空間： 1 h m? ? ? ? 功能參數(shù)： ???VLSSV ?? 從史密斯關(guān)聯(lián)圖 查得： C20=，由于 20 ()20CC??，需先求平均表面張力： 1—— 乙醇 2—— 水 塔頂 : mmN /.3181 ?? mmN /.0622 ?? mmNmD /)( ??????? 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 30 頁 進(jìn)料板： 1? =? = mmNF /)( ??????? 塔底： 1? =? = mmNW /)( ??????? 精餾段液相平均表面張力 mmNm / 39。= 摩爾分?jǐn)?shù) Xw= Xf= Yw= Yf= 摩爾質(zhì)量/ /kg kmol Mlv = MLf= Mlv= Mvf= 溫度 /℃ 表 6 提餾段的汽液相負(fù)荷 名稱 液相 汽相 平均摩爾質(zhì)量 / /kg kmol 平均密度 / 3/kgm 體積流量 / 3/mh ( 3/ms) ( 3/ms) 塔徑的計(jì)算 由于精餾段和提餾段的上升蒸汽量相差不大，為便于制造，我們?nèi)啥蔚乃较嗟取? yw39。 表 5 提餾段 的已知數(shù)據(jù) 位置 塔釜 進(jìn)料板 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 30 頁 質(zhì)量分?jǐn)?shù) xw39。lm=(+)/2= 所以， ρ lm = 3/kgm 精餾段的液相負(fù)荷 L=RD=2=化工原理課程設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 30 頁 Ln=LM/ρ lm=由 RTMmnR T ??PV RTRTVmPM ??? 所以 RTPM?? 精餾段塔頂壓強(qiáng) K P ???? 若取單板壓降為 , 則 進(jìn)料板壓強(qiáng) .4 K P a1 2 DF ???? 氣相平均壓強(qiáng) KP aPP F 2 m ????? ? 氣相平均摩爾質(zhì)量 vm ??? 氣相平均密度 )( ??? ??? RTPM vm? 汽相負(fù)荷 V=（ R+1)D=3= smVM vm vmn / 3???? ? 精餾段的負(fù)荷列于表 4。39。 故進(jìn)料板為第 24 塊，實(shí)際總板數(shù)為 31 塊。O conenell )計(jì)算全塔效率： )( 2 4 ??? ?LTE ?? （ 1） 精餾段： %.)3 6 ( 2 4 ????? ?TE （ 2） 提餾段： %.)( ????? ?TE 實(shí)際塔板數(shù) 實(shí)際塔板數(shù) TTP ENN ? （ 1） 精餾段： %.754/12 ??PN ，取整 22 塊，考慮安全系數(shù)加一塊為化工原理課程設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 30 頁 23 塊。 在 c0 時(shí)，根據(jù)上圖知對(duì)應(yīng)的 X/ =，由《化工原理》課本附錄十一（水在不同溫度下的黏度表）查得 sPa ?? ? ，由附錄十二（液體黏度共線圖）查得sPa ?? ? （圖中，乙醇的 X=， Y=）。O conenell )對(duì)全塔效率進(jìn)行估算： 根據(jù)乙醇 ~水體系的相平衡數(shù)據(jù)可以查得： ?? Dxy ?x ctd ? (塔頂?shù)谝粔K板 ) ?y ?x ctf ? (加料板 ) ?y ?x ctw ? (塔底 ) 由相平衡方程式1 ( 1)xy x??? ??可得 ( 1)( 1)yxxy? ?? ? 因此可以求得： 。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過程。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進(jìn)行精餾分離，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。 操作流程 乙醇 —— 水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后，用泵送入精餾塔。 V4型浮閥其特點(diǎn)是閥 孔沖成向下彎曲的文丘里型，以減小氣體通過塔板的壓強(qiáng)降，閥片除腿部相應(yīng)加長(zhǎng)外，其余結(jié)構(gòu)尺寸與 F1 型輕閥無異， V4 型閥適用于減壓系統(tǒng)。 浮閥的形式有很多，目前常用的浮閥形式有 F1 型和 V4 型， F1 型浮閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好。 浮閥塔 20世紀(jì) 50 年代起，浮閥塔板已大量的用于工業(yè)生產(chǎn)，以完成加壓、常壓、減壓下的蒸餾、脫吸等傳質(zhì)過程。 泡罩塔 泡罩塔是歷史悠久的板式塔，長(zhǎng)期以來，在 蒸餾、吸收等單元操作使用的設(shè)備中曾占有主要的地位，泡罩塔具有一下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） .操作彈性大 （ 2） .無泄漏 （ 3） .液氣比范圍大 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 30 頁 （ 4） .不易堵塞，能適應(yīng)多種介質(zhì) 泡罩塔的不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、安裝維修方便以及氣相壓力降較大。 塔設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展 ，形成了形式繁多的結(jié)構(gòu)，以滿足各方面的特殊需要，為研究和比較的方便，人們從不同的角度對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行分類，按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔和干燥塔；按形成相際界面的方式分為具有固定相界面的塔和流動(dòng)過程中形成相界面的塔，長(zhǎng)期以來，人們最長(zhǎng)用的分類按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔、填料塔兩大類。 在化工、石油化工、煉油廠中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面都有重大影響?？稍谒O(shè)備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃
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