李健 化工070325 甲醇-水二元筛板精馏塔设计
AT'D??()2?0.785m2,
2查图可知Af/AT?0.0722
A'f?0.0722?AT?0.05668m
2
A'f/A'T?7.2% 液层上部的气体速度
V'S0.7571ug?'??1.0395m/s 'AT?Af0.785?0.05668h'f?2.5?h'L?0.15m ，HT?h'f?0.3
ug733.2 eV?0.22()()?0.0053g/kg汽?0.1kg/kg汽 '?12(HT?hf)停留时间：
??HTA'f/L'S?(0.45?0.05668)/0.0017531?14.55s?5s
自以上两项核算初步认为塔径取1.0m是合适的。
4.塔有效高度
精馏
Z精?(NP1?1)?HT?(18?1)?0.6?10.2m
提馏段有效高度Z提?(NP2?1)?HT?(12?1)?0.45?4.95m
从塔顶开始每隔7块板开一个人孔，其直径为0.6米,开人孔的两块板间距取0.7米
所以应多加高(0.7-0.6)×[18/7]+（0.7-0.45）（12/7）=0.514m Z=Z精+Z提+1.4=10.2+4.95+0.514=15.7m
5.整体塔高
(1)塔顶空间HD
取HD=1.6HT=0.96m加一人孔0.6米,共为1.56m (2)塔底空间
塔底储液高度依停留4min而定
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李健 化工070325 甲醇-水二元筛板精馏塔设计
??0.0017531LS?4?60HL???0.5360m
?0.785AT取塔底液面至最下层塔板之间的距离为1m，中间开一直径为0.6米的人孔
Hw?1+0.5360=1.5360m
(3)整体塔高 H?Z?HW?HD?15.7?1.5360?1.56?18.8m
6.塔板主要工艺参数确定
精馏塔：已知条件：
T=74.6℃ P=111.6kPa
VS=0.7922m3/s LS=0.0006025m3/s ?S=1.1kg/m ?L=822.4kg/m
33 ??36.34mN/m ?=0.328mPa/ s
提馏段：已知条件：
T=91.7℃ P=122.8kPa
‘3’3 VS=0.7571m/s LS=0.0017531m/s
‘’ ?S=0.889kg/m ?L=934.328kg/m
33 ??56.91mN/m ?=0.303mPa/ s
6.1溢流装置
单溢流又称直径流。液体自受液盘横向流过塔板至溢流堰。此种溢流方式液体流径较长，塔板效率较高，塔板结构简单，加工方便，在直径小于2.2m的塔中被广泛使用。
选用单溢流弓形管降液管，不设进口堰,采用凹形受液盘。
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李健 化工070325 甲醇-水二元筛板精馏塔设计
6.1.1堰长lw
精馏段：
堰长
lW?0.66D?0.66m
提馏段：
堰长
lW?0.66D?0.66m
6.1.2出口堰高hw
精馏段：
求hOW
LS(lW)2.5?3600?0.0006025?6.1 2.5(0.66)
由图12-48查得E=1.03
hOW?0.00284E(LS/lW)2/3
?0.00284?1.03(3600?0.0006025/0.66)2/3?0.0065m
hOW应大于6mm，不宜大于70mm。
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h'f?2.5?h'L?0.1375m
?可忽略
求hL
前面已假设： hL?0.055m
故hW?h'L?hOW?0.055?0.0065?0.0485m
'（0.05?0.0065,0.1?0.0065）取hW为0.05?。
hL?hW?hOW?0.05?0.0065?0.0565m
提馏段：
求hOW
L'S3600?0.0017531 ??17.8 2.52.5(lW)(0.66)
由图12-48查得E=1.04
‘。2/3 hOW?0.00284E(LS/lW) ?0.00284?1.04(3600?0.0017531/0.66)2/3?0.0133m
h'f?2.5?h'L?0.15m
?可忽略
求hL
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李健 化工070325 甲醇-水二元筛板精馏塔设计
前面已假设： h'L?0.06m
故hW?h'L?hOW?0.06?0.0133?0.0467m
（0.05?0.0133,0.1?0.0133）取hW为0.05?。
hL?hW?hOw?0.05?0.0133?0.0633m
6.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af
精馏段：
求液面梯降
b?(lW?D)/2?(0.66?1)/2?0.83m
由图12-46得Wd=0.124?D?0.124m 内外堰间距离Z1?D?2Wd?0.752m 取lW?0.66D?0.66?1?0.66m AT??(D2)?0.785m2, 2查图可知Af/AT?0.0722
Af?0.0722?AT?0.05668m
2
Af/AT?7.22% 液层上部的气体速度
ug?VS0.7922??1.088m/s
AT?Af0.785?0.05668h'f?2.5?h'L?0.1375m ，HT?h'f?0.4625m
ug733.2 eV?0.22()()?0.0024kg/kg汽?0.1kg/kg汽
?12(HT?h'f)停留时间：
??HTAf/LS?(0.6?0.05668)/0.0006025?56.5s?5s
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