【正文】 塔頂溫度 tD 甲醇 410?? 410?? 410? 410?? 水 410?? 410?? 310?? 410?? X 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 17 定性溫度 ?tm ℃ 此溫度下組成為甲醇摩爾分率由內(nèi)插法求得 X= sPa ??? ? ? sPa ??? ? 4107 1 3 ? ? ?? iiL x?? 44 107 1 3 8 1 6 5 )1 8 1 ( ?? ??????? sPa ??? ? sm P a ??? ? 當(dāng) t=℃ 時(shí)由內(nèi)插法求得α = 由奧克梅爾公式： 2 4 )( ???? LTE ?? )103 2 8 7 5 1 6 3 ( ?????? ? 2）實(shí)際塔板層數(shù) ∵算得 ET= 其中： 精餾段： 5/=≈ 13塊 提餾段 : ≈ 17 塊 ∴ 實(shí)際塔板數(shù) Np=精餾段板數(shù) +提餾段板數(shù) +塔釜 =31 塊 4 塔徑塔板工藝尺寸的確定 各設(shè)計(jì)參數(shù) 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 18 操作壓力 精mp 塔頂壓強(qiáng) kPa? ， ∵△ p≤ ∴ 取每層踏板壓強(qiáng) △p=， 則進(jìn)料板的壓力為： 6 4 0 93 2 0 ????Fp kPa 塔底壓力為： ???? FW pp kPa， 故精餾段平均操作壓力為： pm精 2 ??? kPa 故提餾段平均操作壓力為： p 提 2 ??? kPa 溫度 精mT 塔頂溫度 tD =℃ 進(jìn)料溫度 tf=℃ 塔釜溫度 tW =℃ 則精餾段的平均溫度： 2 ???精mT℃ 提餾段的平均溫度： 2 ???提mT℃ 塔平均溫度為： 2 ??? 提精 mmm TTT℃ 1）精餾塔的汽、液相負(fù)荷 : L=RD= =V=(R+1)D=(+1) = kmol/h L’ =L+F q=+320 =V’ =V（ 1q） F=() 320=2） 塔頂平均分子量 : X1=, Y1= 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 19 MVDM=32 .04+()18 .0153=MLDM=32 .04+()18 .0153=3)加料板上一塊塔板平均摩爾質(zhì)量： X4=, Y4= MVFM = +() = g/mol MLFM = +() = g/mol 4） 加料板平均分子量 ： Xf= , yf= MVFM=32 .04+()18 .0153= g/mol MLFM=32 .04+()18 .0153=5） 塔底平均分子量 ： xw=, yw= MVWM=32 .04+()18 .0153=MLWM=32 .04+()18 .0153=∴精餾段平均摩爾質(zhì)量： MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2= 提餾段平均摩爾質(zhì)量： MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2= 平均密度 m? 1）氣相密度 Vm? 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 20 3/)( mkgTR MPmVmV ??? ?????精精精精?3/)( mkgTR MPmVmV ??? ?????提提提提? 2） 液相密度 Lm? 甲醇 水在各溫度下的密度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 甲醇3kgm 水3kgm 已知： 混合液密度 : 1 ABL A Baa? ? ??? XF= )1( ???? ?????? ??水甲醇甲醇 MXMX MXWffff XD= .9 9 4 ???? ?????? ??水甲醇甲醇）（ MXMXMXWDDDD XW= ???? ?????? ??水甲醇甲醇 ）（ MXMX MXWWWWW浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 21 3/ mkgL D mL D m ???? ?? 3/ 56 43 mkgL f mL f m???? ?? 3/ mkgL f mL D mL ????? ??? 精 3/ 822 177 mkgL W mL W m ???? ?? 3/ mkgL f mL W mL ????? ??? 提 液體表面張力 m? 1nm i ii x????? 甲醇 水各溫度下的表面張力 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 甲醇 N/m 水 N/m 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 22 tf=℃ mNf /, ?甲醇? mNf /0 7 3 1 , ?水? mNfm /0 5 7 9 7 3 1 2 2 5 9 , ?????? ?Dt ℃ mND /?甲醇，? mND /?水，? mNDm /0 1 7 2 6 5 1 6 , ?????? ?Wt ℃ mNW /?甲醇，? mND /0 5 8 9 ?水，? mNWm /0 5 8 8 5 8 )0 0 (0 1 2 8 0 , ??????? 精餾段液相平均表面張力 ： mNm / ???精? 提餾段液相平均表面張力 ： mNm / ???提? 液體的粘度 1lg lgnlm i ii x???? ? 甲醇 水各溫度下的粘度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 定性溫度 tm 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 23 甲醇 410?? 410?? 410? 410?? 水 410?? 410?? 310?? 410?? 1) td=℃ ?D甲醇，? ?D水，? sm p aL DmL Dm .3 2 9 0 3 7 2 8 ?????? ?? 2) tf=℃ ?f,甲醇? ?f,水? sm p aL DmL f m . 2 7 0 ?????? ?? 3) tw=℃ ?W甲醇，? ?W水，? sm p aL W mL W m .2 8 4 1 ?????? ?? 精餾段液相平均粘度： sm pam . ???精? 提餾段液相平均粘度： sm pam . ???提? 液負(fù)荷計(jì)算 精餾段： hk mo lDRV /6 9 1 17 4 6 )11 8 ()1( ?????? hk mo lRDL / ???? 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 24 smMVVVmVmS /47 00 00 3?? ????精精? smLMLLLS / 3?? ???精精? 提餾段： hk m o lqFLL / ??????? hk m o lFVV / ??????? ）（ smMVVVVS / 3?? ??????提提? smMLLLLS / 33???? ?????提提? . 塔徑塔板工藝尺寸的確定 欲求塔徑應(yīng)先求出 u，而 u＝安全系數(shù) umax m a x L m V mVmuC??? ?? 精 精精 精 式中： 3L3Vkg / m 。m / s 。單溢浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 27 流又稱(chēng)直徑流，液體自液盤(pán)橫向流過(guò)塔板至溢流堰，流體流徑較大，塔板效率高，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，直徑小于 的塔中廣泛使用。 1) 溢流堰長(zhǎng) Wl 精餾段： 根據(jù)塔徑 = 溢流堰長(zhǎng) mDl W ????精 提餾段： 根據(jù)塔徑 = 溢流堰長(zhǎng) mDlW ????提 2)出口堰高 OWLW hhh ?? 選用平直堰，堰上液層高度 液流收縮系數(shù) 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 28 精餾段： 提流段 : mhhhmhElLOWLWOWWh)(1000. 0 3 513233???????????????????，則近似取由圖查得提 3） 弓形降液管寬度 dW 和面積 fA ?Dlw 查圖知 , ?? DWAA dTf mhhhhElLLLEhmLlLEhOWLWOWWhShhWhOW)(1000. 0 2 213600/10003233332?????????????????????????????????，則近似取由圖查得液流收縮系數(shù)，塔內(nèi)液體流量，精浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 29 精餾段： 3 0 9 ???fA WD= = 驗(yàn)算液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 ?????STfL HAθ 提鎦段： ????fA ????W ssL HASTf 0 2 8 0 0 1 ????? ????θ 停留時(shí)間 S5?? 故降液管尺寸可用。降液管底隙高度應(yīng)低于出口堰高度 hw， (hwho)不應(yīng)低于 6mm 才能保證降液管底端有良好的液封 . 工程上 ho一般取 2025mm。 hwho=39 22 =17 mm 6 mm 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。此區(qū)域不開(kāi)孔是為了 防止因這部位液層較厚而造成傾向性液封，同時(shí)也防止氣泡竄入降液管。 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 30 2） 出口安定區(qū) 在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狹長(zhǎng)的不開(kāi)孔區(qū)，叫出口安定區(qū)，其寬度與入口安定區(qū)相同，亦為 SW 。精餾段取 SW =70mm,提鎦段取 SW =70mm。一般 CW =（ 25~50） mm。 鼓泡區(qū)閥孔數(shù)的確定及排列 塔徑 D/mm 8001200 14001600 18002020 22002400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 D 精 =D 提 =1200mm 所以查表得：塔板分 塊數(shù)（精餾） =塔板分塊數(shù)（提餾） =3 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 31 工藝要求：孔徑 md ? 精餾段 取閥孔動(dòng)能因子 F? =10 孔速 smFuVC/ 100,0 ???精? 浮閥 孔 數(shù) )(1 3 3 79 9 3 44 7 5 4 2,020個(gè)????