乙醇水精馏塔设计.docx
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1、MVFm=0.41546+(1-0.415)18=29.62kgkmo1M1Fm=0.2546+(1-0.25)18=25kgkmo1平均摩尔质量:MVm=(42.08+29.62)/2=35.85kg/kmo1M1m=(41.1+25)2=33.05kgkmo11.4 平均密度计算气相平均密度计算Pvm=Pm*MVm/R*Tm=113.35*35.85/8.314*(81.0+273.15)=1.337kgm3液相平均密度计算塔顶TD=78C查手册P水=973kgm3,P乙醇=744.4kgm3进料TF=820C查手册P水=969kgm3,P乙醇=737.3kgm3塔顶密度P1DH=1XDP
2、A+(I-XD)/PB=735.3kgm3进料板的液相质量分数:C1A=XF*MAXF*MA+(1-XF)MB=0.46进料板的液相密度:P1DM=1A/PA+(1-aA)/PB=833.3kgm3精储段的平均密度P1DM=(735.3+833.3)/2=784.3kg/m31.5 液体平均表面张力的计算塔顶表面平均张力由T=78C查手册得:。水=62.9mNm,。乙醇=18.46mNm。IDm=I80.86+62.9X(1-0.86)=24.68mNm进料板的表面张力由T=840C查手册得:。水=61.8103Nm,。乙醇=17.88103Nm1Fm=17.880.25+61.8(1-0.2
3、5)=50.82mNm精储段的液相平均表面张力O1M=(24.68+50.823)2=37.75mNm5 塔径和塔高的计算5.1 塔径的计算精储塔的气,液体体积流率为VS=0.07m3s1S=0.0001m3s取板间距HT=0.4m板上液层高度h1=0.06m查化工原理课程设计P105图5-1得:C20=0.074目产C=C20*20=0.074*=0.084Umax=C=1.59m/s取设计的泛点率为0.7,则空塔气速为:U=0.7Umax=1.3ms塔径D=0.28m圆整得:D=0.3m-D2-塔截面积为:4=4*0.32-QQ71m2实际空塔气速为:715.2 精储塔有效高度的计算精微段
4、的有效高度Z精二(N精-1)HT=(23-1)X0.4=8.8m提储段的有效高度Z提二(N提-1)HT=(6-1)0.4=2m在进料板的上方开人孔其高度为4=O.8m,故精储段的有效高度为:Z=Z精+Z提+0.8=10Qnm6 .塔板主要工艺尺寸的计算6.1 溢流装置的计算:因塔径和流体量适中,选取单溢流弓形降管。堰长4取4=0.66。=0.2机Z7溢流堰高度W由*二4-4w选用平直堰,堰上液层高度。Wz、2/372.84厂(4)=HwIOOOI1K=0.0002m取板上清液层高度h=0.6mhwh-hw=0.6-0.0002=0.0598故WWm弓形降液管宽度也和截面积4=0.66由D查化工
5、原理课程设计P112图5-7得%=0.1243=0.0722DatAf=0.0722*0.071=0.00513m故也=0.124*。=0.124*0.3=0.0372机液体在降液管停留的时间,即3600AfH1h3600*0.00513*0.40.0001*3600=20.52s5s故降液管设计合理。降液管底隙高度%Zz0=-3600再取二=0.08一则hw-h0=0.0598-0.00625=0.0540.006m故降液管底隙高度设计合理6.2塔板布置边缘宽度的确定,查化工原理课程设计P114取叫=7租Wc=0.05m所以开飞3Jir1.T1r-X+sin180rx=R-Wd-Ws=Q5-
6、0.0372-0.07=0.0428mr=-W=05-0.05=0m2CA2代入式中解得:=0.084皿筛孔的计算筛孔的孔径4=5削=3mm孔中心距E3d。=3*0.005=0.015加1.155*0.084Cn=431筛孔的数目为0-01520=0.907(4开孔率为ItJ=10.1%7=8.25气体通过阀孔的气速为:40.101*0,084ms7.塔板流动性能的校核7.1 液沫夹带的校核液沫夹带量ev,即5.7*10-61%=2.5*0.06=0.15%代入得.ev=QO25kg液Jk代故设计中液沫夹带量ev在允许范围内o7.2 塔板压降干板阻力h可计算如下:AP1(2/4=0.051%k
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