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[化學]乙醇水精餾塔設計化工原理課程設計(編輯修改稿)

2026-02-12 03:54 本頁面

　

【文章內容簡介】；則μav= μ1xF+ μ2（1－xF）=*+*=查得平均溫度下的平衡組分：x=，y=，又： y=αx/[1+(α1)x]得： α= 由αμav=，查O’connel關聯圖（圖32）得全塔效率ET=38% 實際板數NE NE=NT/ET=表 31 塔內氣液流率匯總氣相流率（kmol/h）液相流率（kmol/h）精餾段提餾段4塔的結構計算板式塔主要尺寸的設計計算，包括塔高、塔徑的設計計算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設計，塔板布置、氣體通道的設計等工藝計算。板式塔為逐級接觸式的氣液傳質設備，沿塔方向，每層板的組成、溫度、壓力都不同。設計時，分別計算精餾段、提餾段平均條件下的參數作為設計依據，以此確定塔的尺寸，然后再作適當調整，但應盡量保持塔徑相同，以便于加工制造。（1）塔頂的平均分子量（x1為與y1=XD平衡的液相組成） MVDM= XDM輕組分+（1－XD）M重組分 MLDM= x1M輕組分+（1－x1）M重組分（2）進料板的平均分子量進料板對應的組成Xn 和yn MVFM= ynM輕組分+（1－yn）M重組分 MLFM= XnM輕組分+（1－Xn）M重組分（3）塔底的平均分子量（yw為與xw平衡的氣相組成） MVWM= ywM輕組分+（1－yw）M重組分 MLWM= xwM輕組分+（1－xw）M重組分（4）精餾段、提餾段的平均分子量精餾段平均分子量提餾段平均分子量平均密度的計算（1）液相平均密度查物性數據：易揮發組分密度ρ1＝ 790 Kg/m3 難揮發組分密度ρ2＝ Kg/ m3塔頂易揮發組分質量百分比a1＝% 進料易揮發組分質量百分比a2＝% 塔底易揮發組分質量百分比a3＝% 塔頂液相密度：ρLD＝1/[a1/ρ1+(1a1) /ρ2]= 進料液相密度：ρLF＝1/[a2/ρ1+(1a2) /ρ2]= 塔底液相密度：ρLW＝1/[a3/ρ1+(1a3) /ρ2]= 精餾段的平均液相密度：ρLM＝(ρLD+ρLF)/2=提餾段的平均液相密度：ρ’LM＝(ρLF+ρLW)/2=（2）汽相平均密度根據塔頂組成查平衡數據計算塔頂溫度TD=℃根據進料板組成查平衡數據計算進料板溫度TF＝℃根據塔底組成查平衡數據計算塔底溫度TW＝℃精餾段：TM=（TF+TD）/2=℃ ρVM＝PMV/RTM=提餾段：T’M=（TF+TW）/2=℃ ρ’VM＝PM’V/RT’M=表 41 塔內氣液流率匯總氣相流率（m3/h）液相流率（m3/h）精餾段提餾段①板式塔的有效高度是指安裝塔板部分的高度，按下式計算：式中 Z——塔的有效高度，m；ET——全塔總板效率；NT ——塔內所需的理論板層數；HT——塔板間距，m。① HT的初選選取時應考慮塔高、塔徑、物系性質、分離效率、操作彈性及塔的安裝檢修等因素。表42 塔板間距與塔徑的關系塔徑/D，m～～～～～板間距/HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600化工生產中常用板間距為：200，250，300，350，400，450，500，600，700，800mm。在決定板間距時還應考慮安裝、檢修的需要。此設計中我取HT=300mm計算塔徑的方法有兩類：一類是根據適宜的空塔氣速，求出塔截面積，即可求出塔徑。另一類計算方法則是先確定適宜的孔流氣速，算出一個孔（閥孔或篩孔）允許通過的氣量，定出每塊塔板所需孔數，再根據孔的排列及塔板各區域的相互比例，最后算出塔的橫截面積和塔徑。本次數據采用第一種方法。初步計算塔徑精餾段：圖中V ,L——分別為塔內氣、液兩相體積流量，m3/s； ρV，ρL ——分別為塔內氣、液相的密度，kg/m3圖 41 史密斯關聯圖由：，查圖41得，C20=又有精餾段平均溫度TM=,查得乙醇和水的表面張力分別為：σ1=，σ2=，從而算出混合液體的表面張力σ=。→=→=，又取u=，則=提餾段：塔徑的圓整綜合精餾段與提留段，圓整后的塔徑取500mm溢流裝置包括降液管、溢流堰、授液盤等幾個部分，是液體的通道，其結

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