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分離乙醇-水篩板精餾塔的設計(編輯修改稿)

2026-02-14 13:59 本頁面

　

【文章內容簡介】設計》天津:天津大學出版社，2002）作乙醇水的txy圖如下圖31所示：圖31乙醇的tx(y)相圖當時，由圖31乙醇的tx(y)相圖，可查得溶液的泡點溫度為T泡=℃查得泡點溫度下乙醇的汽化熱912KJ/Kg,水的汽化熱2654 KJ/Kg ，所以平均溫度T=℃原料液的比熱容CP=(Kmol. ℃) 所以q線方程為y=根據逐板法確定最小回流比：氣液線平衡方程的計算：序號溫度相對揮發度序號溫度相對揮發度192103114125136147158 所以氣液線平衡方程為氣液線平衡方程與q線方程的交點為= = =.317 故取故精餾段操作線方程式中 R—回流比L=RD= =q=w=則提鎦段操作線方程為 = 將y1=xD===逐板計算的結果見下表精餾段NT1=2提鎦段NT2=7理論板序號液相組成氣相組成理論板序號液相組成氣相組成14253678910 逐板法求塔板數由上圖可以看出總理論板數N=10(包含再沸器)，精餾段理論板數為2塊,其中第3塊板為加料板。則有塊塊總板效率的求取一般兩種方法：’connell法，適用范圍：，板上液流長度≤1m. 塔頂和塔底平均溫度下的相對揮發度；塔頂和塔底平均溫度下的粘度。精餾塔有關物性數據的計算物性數據數據的查取和估算對于工藝設計計算非常重要，精餾塔設計中主要的物性數據包括啊：密度、粘度、比熱容、汽化潛熱和表面張力。操作壓力計算(影響氣相密度，進而影響Vs→D→塔板結構參數)取塔頂表壓為0Kpa。塔頂操作壓力每層塔板壓降，—，篩板的小于浮閥塔板，泡罩的大于浮閥塔板。進料板壓力塔底操作壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力操作溫度計算利用表31中數據由拉格朗日插值可求得、。進料口： , =℃塔頂：，=℃塔釜：，=℃精餾段平均溫度℃提餾段平均溫度℃ 平均摩爾質量計算精餾段的平均摩爾質量精餾段平均溫度=℃液相組成：，=%氣相組成：，=%所以 kg/kmol kg/kmol 提餾段平均摩爾質量提餾段平均溫度=℃液相組成：，=%氣相組成：，=%所以 kg/kmol kg/kmol 平均密度計算求得在與下乙醇與水的密度。不同溫度下乙醇和水的密度（姚玉英《化工原理（上）》P360361頁附錄二十）見表32。表32不同溫度下乙醇和水的密度溫度/℃溫度/℃80735971957208573010071690724精餾段平均溫度=℃ ，= kg/ , =同理 =℃ ， = kg/ ， = kg/在精餾段，液相密度：氣相密度：==在提餾段，液相密度：氣相密度：== kg/ 液體平均表面張力計算不同溫度下乙醇和水的表面張力（姚玉英《化工原理（上）》P362365頁附錄二十一）見表33。表33乙醇和水不同溫度下的表面張力溫度/℃708090100乙醇表面張力/18水表面張力/ 精餾段液體平均表面張力精餾段平均溫度=℃乙醇表面張力：水表面張力：精餾段液體的平均表面張力：提餾段精餾段液體平均表面張力提餾段平均溫度=℃乙醇表面張力：水表面張力：提餾段液體平均表面張力：液體平均黏度計算精餾段平均溫度=℃ 查液體黏度共線圖（姚玉英《化工原理（上）》P347頁附錄十五）得：提餾段平均溫度=℃ 查液體黏度共線圖得：精餾段黏度：提餾段黏度：= 精餾塔的塔體工藝尺寸設計塔徑的計算精餾段的氣、液相體積流率為式中 V—精餾段氣相流量，kmol/h L—精餾段液相流量，kmol/h MVML1—分別為精餾段氣、液相平均摩爾質量，kg/kmol 、—分別為精餾段氣、液相平均密度，kg/m3同理，提餾段的氣、液相體積流率為由極限空塔氣速計算式：式中、—分別為氣、液相平均密度，kg/m3C由式計算式中 C20—物系表面張力為20mN/m的負荷系數 σm—操作物系的液體平均表面張力，mN/m C—操作物系的負荷系數其中的由史密斯關聯圖（姚玉英《化工原理（下）》P158頁圖37史密斯關聯圖），HT= 史密斯關聯圖查取圖的橫坐標為式中 Vh、Lh—分別為塔內氣、液兩相的體積流量，m3/h 、—分別為精餾段氣、液相平均密度，kg/m3同理，提餾段的為取板間距，板上液層高度，則同上，同理，提餾段的板間距取，板上液層高度。同理，提餾段的為選取泛點率：一般液體，易起泡液體。，則空塔氣速為式中 D—塔徑，m Vs—塔內氣體流量，m3/s u—空塔氣速，即按空塔截面積計算

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