乙醇-丙醇篩板式精餾塔的設計-wenkub.com

　 　

【正文】 圖 321(d)所示為冷凝器置于回流罐之上，回流罐的位置應保證其中液面與泵入口間之位差大于泵的氣蝕余量，若罐內液溫接近沸點時，應使罐內液面比泵入口高出 3m以上。缺點是塔頂結構復雜，維修不便，且回流比難于精確控制。 （ 2）塔頂回流冷凝器 塔 頂回流冷凝器通常采用管殼式換熱器，有臥式、立式、管內或管外冷凝等形式。以下著重介紹再沸器 (蒸餾釜 )和冷凝器的型式和特點，具體設計計算過程從略。???????????? (4) 人孔 對 D 1000mm? 的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔 6— 8 塊塔板設一個人孔，本塔F P T F F P D B 1 2H= （ n n n 1 ） H + n H + n H + H + H + H + HP1h=350mmaTH =2 H =2 =0. 8m??吉林化工學院化工原理課程設計 31 具有 28 塊塔板，需設置 4 個人孔，每個人孔直徑為 450mm，在設置人孔處板間距PH 600mm? 。由公稱直徑 DN=1400mm ，查化工原理課程設計附錄 2 得 ， 曲 面 高 度mm50h2?直 邊 高 度 內 表 面 積2m3445.?A,容積?V。設人孔處的板間距應等于或大于 600mm。 (2)塔底空間 指塔內最下層培板到塔底間距。 159. 54( )c ?? ? ? ? ? ? ?39。 / ( )Wc l h? 39。 2 39。 1 Lhh?? 。 液沫夾帶量由式6 10 ()av L T fue Hh?????計算 2. 5 2. 5 0. 05 0. 12 5fLh h m? ? ? ? 故???? ? ? ???6 10 ( ) / / 345 10v kg kg kg kg液 氣 液 氣。 （ 4）降液管底隙高度 h0 0 ,0wLsh lu? 取 u0’ = m/s 則? ? ??0 39。 VR W? ），代入數據得： ? 1. 26 74 0 .0 08 3 （ 9） ? =，則相平衡方程為 ??? ? ?? ? ? ?( 1 ) 5 5 1 5n n nnnn n ny y xx y y x或 y （ 10） 用逐板法計算理論層板數 聯立（ 8）、（ 9）、（ 10） Yn1 xn1 yn xn yn+1 xn+1 在同一塔板上的計算運用相平衡方程，上下塔板間的計算，運用操作線方程 表 22 塔板物料數據 層數 y值 x值 備注 1 塔頂 2 3 4 5 6 進料板 7 8 9 10 11 12 底層塔板 13 塔釜 吉林化工學院化工原理課程設計 12 （ 4） 實際板層數的求取 表 23 乙醇、正丙醇黏度表 物質 t/℃ 60 80 100 乙醇 正丙醇 精餾段平均溫度 t1=℃ sAA ???????? m p a4 7 5 6 0 04 9 6 801 0 0 ?? sBB ????? m p a5 9 4 4 0 06 1 4 801 0 0 ?? 提餾段平均溫度 t1=℃ smpaB ?????? ? . 80100 ?? s???????? ?? 80 ?? 精餾段粘度： smpaXXXX FDFdL ?????? ?? )21(21 ??? 提餾段粘度： smpaXXX FWFWL ?????? ?? )21(22 ? 板效率： 精餾段：? ＝ ?? ? ? . 49 0. 49 2. 09 9 0. 48 14rE L1μ 提餾段： ＝? ?? ? ? . 49 0. 49 2. 04 2 0. 48 86rE L2μ 精餾段實際板層數 ： 6r ??? rNNN 精 吉林化工學院化工原理課程設計 13 提餾段實際板層數 ： 7r ???? ENN r提 全塔所需總板數： 塊提精 281513p ???? ? NNN pP (不包括塔底再沸器 ) 全塔效率：?? ? ? ?r 13 1100% 42. 86%28rpNE N 加料板位置在? ? ??6 13. 塊 板 處 吉林化工學院化工原理課程設計 14 第 3 章 板式塔主要工藝尺寸的計算 塔的工藝條件及物性數據計算 乙醇和丙醇物性數據 表 31液相密度 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 ρ A,kg/m3 ρ B,kg/m3 表 32 液體的表面張力σ 溫度 t,℃ 60 80 100 σ A,mN/m σ B,mN/m 表 33 液體的粘度μ L 溫度 t,℃ 60 80 100 μ LA mPa μ LB mPa 平均摩爾質量計算 塔頂 ?x ? ? ?? ? ? ?1 46. 41 k /VDM D A D BM y M y M g kmo l ? ?? ? ?1 82 /LDM D A D Bx M x kg kmo l 進料板 ? ? ? ?? ? ? ?1 51. 31 k /VFM F A F BM y M y M g kmo l ? ?? ? ?1 53. 82 /LFM F A F Bx M x kg kmo l 塔釜 吉林化工學院化工原理課程設計 15 ? ? ? ?? ? ? ?1 59. 12 k /VWM W A W BM y M y M g kmo l ? ?? ? ?1 56LWM W A W Bx M x kg 精餾段 ? ?? ? ?1 48. 86 /VM VDM VFMM M M kg kmo l ? ?? ? ?1 50. 32 /LM LDM LFMM M kg kmo l 提餾段 ? ?? ? ?2 55. 21 /VM VDM VFMM M M kg kmo l ? ?? ? ?2 56. 69 /LM LDM LFMM M kg kmo l 平均密度計算： 液相平均密度 塔頂 ? ℃，通過內差法： ???????? ???? ???? ? ? ?33380 70 80 2= 743. 2 /742. 3 754. 2 742. 380 70 80 2= 749. 5 /748. 7 759. 6 748. 71 1 1 1 744. 2 /743. 79 749. 94ADADBDBDDDkg mkg mkg m 進料板 ? ℃ ?????????? ? ?333100 90 100 8= 734. 57 /717. 4 730. 1 717. 4100 90 100 8= 741. 51 /726. 1 737. 5 726. 11 1 1 1 731. 9 /727. 71 735. 36AFAFBFBFFFkg mkg mkg m 進料板 ? ℃ 吉林化工學院化工原理課程設計 16 ???????? ???? ???? ? ? ?3AWAW3BWBW3FW100 90 100 = kg / m 100 90 100 = kg / m 1 1 kg / m 4 6 精餾段液相平均密度 ? ? ?? ? ?LM 1 LD M LF M( ) / 2 73 83kg/m 提餾段液相平均密度 ? ? ?? ? ?1 ( ) / 2 73 0. 6LM LD M LF M3/kg m 氣相平均密度 塔頂壓強：? 100kPaPD 精餾段： ? ? ? ?10 0 0. 7 19 10 6. 3k paP F ???100 kpa 提鎦段： ? ? ? ? ?10 0 0. 7 ( 28 13 ) 11 0. 5k paWP ? kpa 有理想狀態方程計算，即 ? ?? ? ??? 311 103 .15 48. 86 03 / 14 ( 82. 85 273 .15 )m VMVM mPM kg mRT 3/)( mkgRTMmVMVM ??? ??? ? 液相表面張力計算 塔頂? ℃ ,用內差法有： ????????? ? ? ?80 60 80 79. 22= 5 / 8 5 880 60 80 79. 22= 7 / 0 7 0( 1 ) 2 /ADADBDBDLDM A AD A BDmN mmN mx x mN mσσσσσ σ σ 吉林化工學院化工原理課程設計 17 進料板 ? ℃ : ????? ? ???? ? ???? ? ?? ? ? ?100 80 100 86. 48 3 / 9 8 9100 80 100 86. 48 8 / 0 0 0( 1 ) 7 /AFAFBDBDLFM A AF A BFmN mmN mx x mN m 進料板 ? ℃ : ????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?100 80 100 96. 35 5 / 9 8 9100 80 100 96. 35 16. 20 / 0 0 0( 1 ) 16. 21 /AWAWBWBWLWM A AW A BWmN mmN mx x mN m 精餾段平均表面張力 mNLM / ???? 提餾段平均表面張力 mNLM / )(2 ??? 精餾塔負荷計算 摩爾流量 精餾段液相流量 : ? ? ? ? ???? ??? ?? ? ???? ? ? ?? ?? ??? ? ????1311131113( 1 ) 4. 562 45. 05 205. 518 /. /3600 3600 3. 562 . 160. 468 /160. 468 50. 32 /3600 3600 738 /hVMsMLMsLMV R D kmol hVMV m sVL RD kmol hLML m sL m h 提餾段液相流量 : 吉林化工學院化工原理課程設計 18 ???? ? ?? ? ? ?????? ?? ?? ? ???????? ?? ? ?????? ? ????h23VM 2s2M23LM 2s2LM 23L L qF 68 kmol / hV V ( q 1 )F 18kmo l / hVM V m / s3600 V 3600 LML 6 m / s3600 3600 L m / h 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 ?? ????1 / 2 1 / 31 3600 738( ) ( ) 3600 3hLhLVv 取板間距 HT=, 板上液層高度 hL=, 則 ? ? ? ?0. 4 0. 05 0. 35TLH h m 查史密斯關聯圖得 C20= ?? ? ? ( ) ( ) 620 20LCC ?????? ? ?LVVmax738 C 6 m / 取安全系數為 ，則空塔氣速為 ? ? ? ?max0. 7 0. 7 1. 54 1. 07 8 /u u m s ??? ? ??4 4 8sVDmu 按標準塔徑圓整后 D= 。 1 139。 39。 冷卻劑的選擇