乙醇-水板式精馏塔课程设计(7)

板式精馏塔的设计

ua?VSVS??0.6982VSAT?Af1.54?0.1087hf?2.5hL?2.5?hw?how?2??2.84?3600L?3???2.5??0.03975??1????10000.91???????0.099375?1.775957L2323HT?hf?0.40?(0.099375?1.775957L)?0.300625?1.775957L23?0.6982VS5.7?10?3?所以eV???220.93?L3?0.300625?1.775957解得VS?2.726306887?16.10579227L提馏段：hf?2.5hL?2.5?hw?how?2??2.84?3600L?3???2.5??0.03687??1????10000.91??????23?????3.2?0.1

?0.092175?1.775957L2323HT?hf?0.40?(0.092175?1.775957L)?0.307825?1.775957L23?0.6982VS5.7?10?3?所以eV???259.76?L3?0.307825?1.775957解得VS?3.874730134?22.35476035L23?????3.2?0.17.3液相负荷下限线

对于平直堰，取堰上高度how?0.006m作为最小液体负荷标准（因为堰上液层高度太小，会造成液体在堰上分布不均，影响传质效果最小为6mm）。

2.84?3600Ls?h??E?所以ow??1000?lw?23?0.006

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板式精馏塔的设计

取E=1，则

Ls,min?0.000776226m3/s

7.4液相负荷上限线

以??10s作为液体在降液管中停留下限（由实践经验表明，液体的停留时

间不应小于3??s）

??AfHTLs?10

0.1078?0.4??0.004312m3/s

10所以Ls?AfHT?由此可以做出与全流量无关的液体负荷上限线。

7.5液泛线

由

Hd??(HT?hw),Hd?hp?hL?hd,hp?hc?hL?h6,h1??hL,hL?hw?how

联立解得?HT??????1?hw????1?how?hL?hd?h6

因为h6在hf中所占的比例很小，在整体中可以忽略。 将how与LS,hd与LS,hL与VS的关系式代入，整理得

aVS?b?cL?dLs'2''2s'23

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精馏段：a1??AoCo?20.051?V1?L1?0.051?0.1056?0.7692?22?1.22?0.01173122803.86b1?0.5?0.4?（0.5-0.604-1）?0.03975?0.156116c1?0.153?0.91?0.03375??162.203825222.8436003d1??1?(1?0.604)?()?1.13945394510000.910.156116?162.2038252L2?1.139453945L所以V?0.011731222s23解得Vs2?13.30773781?13826.68002L2?97.13004658L提馏段：a2?0.051?V2?0.051?23?AoCo?2?L2?0.1056?0.7692?220.9259?8.47839?10?3844.14b2?0.5?0.4?（0.5-0.604-1）?0.03687?0.15929552c2?0.153?0.91?0.03087??193.88106082

2.8436003d2??1?(1?0.604)?()?1.13945394510000.910.15929552?193.8810608L2?1.139453945L所以V?8.47839?10?32s23解得Vs2?18.7884162?22867.67426L2?134.395085L用计算机作图，可得精馏段和提馏段的性能负荷图。

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图9 精馏段的负荷性能图

图10 提馏段的负荷性能图

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由图可知精馏段操作弹性=3.53.65?3.04 。提馏段操作弹性=?2.81 1.151.3

8、塔附件的设计

8.1接管

查《化学化工物性数据手册》(无机卷）第3页

表7 饱和水密度 温度/℃ 水密度/kg/m3 70 977.81 80 971.8 85 968.6 90 965.3 95 961.9 查《化学化工物性数据手册》(有机卷）第495页

表8 乙醇密度 温度/℃ 乙醇密度/kg/m3 70 754

8.1.1进料管（本设计采用直流管进料）

o4Vs，取uF?1.6m/s。有设计要求可知tF?82.69C，xF?0.2350由内?uF80 735 90 724 D?插法得水和乙醇的密度。

85?8082.69?80?解得?水?970.08kg/m3968.6?971.8?水?971.885?8082.69?80?解得?乙醇?732.31kg/m3730?735?乙醇?735由?xxFM乙醇FM乙醇??1?xF?M水??0.2350?46.07?0.440.2350?46.07?（1-0.2350）?18.016所以1?F?0.441?0.44?，解得?F?848.82kg/m3732.31970.08.所以V?FMF?0.057?30.36?2.039?10?3m3/ss?F848.82

4VsD???uF8.1.2回流管

4?2.039?10?3?0.0403m3.14?1.6查《化工机械工程手册》第17-38页，直管尺寸表。选取公称直径为50的管道。采取值回流管，取uR?1.6m/s。dR?4VR ?uR-35错误！未指定书签。错误！未指定书签。-

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