乙醇-水溶液连续精馏塔化工课程设计(编辑修改稿)

乙醇-水溶液连续精馏塔化工课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

升蒸汽速度为： Uj= 1. 75 4121. 37 74DV42SJ   提馏段的上升蒸汽速度为： Ui= 2ST   安全系数：maxJUU = = maxTUU = . = maxTUU 和maxTUU 均在 之间，符合要求。 塔高的计算 塔的高度可以由下式计算： 化工原理课程设计 第 13 页 共 30 页 ( 2 )P T T F WZ H N S H SH H H       PH 塔顶空间（不包括头盖部分） TH 板间距 N实际板数 S人孔数 FH 进料板出板间距 wH 塔底空间（不包括底盖部分） 已知实际塔板数为 N=31 块，板间距  由于料液较清洁，无需经常清 洗，可取每隔 8 块板设一个人孔，则人孔的数目 S 为： S 个 取人孔两板之间的间距  ，则塔顶空间  ，塔底空间  ，进料板空间高度  ，那么，全塔高度： )3231(.21Z  . 塔板结构尺寸的确定 由于塔径大于 800mm，所以采用单溢流型分块式塔板。 取无效边缘区宽度 40CW mm ，破沫区宽度 70SW mm ， 查得 堰长 mmLw 650 弓形溢流管宽度 mmd 120W  弓形降液管面积 mf  降液管面积与塔截面积之比 % TfA 堰长与塔径之比  降液管的体积与液相流量之比  ，即液体在降液管中停留时间一般应大于 5s 液体在精馏段降液管内的停留时间 化工原理课程设计 第 14 页 共 30 页 ssL HST Tf  符合要求 液体在精馏段降液管内的停留时间 SSL HST Tf  符合要求 弓形降液管 采用平直堰，堰高 1w owh h h Lh 板上液层深度，一般不宜超过 6070mm owh 堰上液流高度 堰上的液流高度可根据 Francis 公式计算 owh = 32)LE(wsL E液体的收缩系数 SL 液相的体积流量 wL 堰长 精馏段 owh = )(02 32  由  )( L 5, w sL 查手册知 E= 则 owh == wL == 降液管底部离塔板距离 0h ,考虑液封，取 0h 比 wh 小 15mm 即 0h == 同理，对提馏段 owh = )( 32  化工原理课程设计 第 15 页 共 30 页 由 DLW  )( L w sL 查手册得 E= owh == wh == 0h == 已知 dW = 进取无效 边缘区宽度 cW = 破沫区宽度 sW = 阀孔总面积可由下式计算   )xa rc s i n(1802A 2022a rrxrx  x= mWd )(21)(W2D s  r= c  所以 22022a ) (a rc s i m   筛板的筛孔和开孔率 因乙醇 水组分无腐蚀性，可选用 mm3 碳钢板， 取筛空直径 d0=5mm 筛空按正三角排列，孔中心距 t=3d0=3 5=15mm 筛孔数目 )151158000(1158000n22  t A a 开孔率 %)/( 22  dt  （在 515%范围内） 气体通过筛孔的气速为 asAVu 0 则 精馏段 s/ J0  提馏段 smuoT /  化工原理课程设计 第 16 页 共 30 页 第五章 塔板的 流体力学验算 气体通过塔板的压力降phm液柱 气体通过塔板的压力降 (单板压降 ) 1pch h h h   ph —— 气体通过每层塔板压降相当的液柱高度， m液柱 ch —— 气体通过筛板的干板压降， m液柱 lh —— 气体通过板上液层的阻力， m液柱 h —— 克服液体表面张力的阻力， m液柱 干板阻力 ch 干板压降 ch ch =LvCu 200 )( 0u —— 筛孔气速， m/s 0C —— 孔流系数 Lv —— 分别为气液相密度， Kg/m3 根据 d2/ =5/3= 查干筛孔的流量系数图 C0 = 精馏段 mhc )() ( 2 液柱 提馏段 mc )() ( 239。 液柱 板上充气液层阻力 1h 板上液层阻力 lh 用下面的公式计算： )(00 owwLl hhhh   Lh —— 板上清液层高度， m 0 —— 反映板上液层充气程度的因数，可称为充气因数 化工原理课程设计 第 17 页 共 30 页 降液管横截面积 fA =, 塔横截面积 TA = 222 4  精馏段 39。 39。  fT Sa AA Vu 动能因子 2 9 9 7 a  vau  查充气系数 0 与 Fa的关联图可得 0 = 则 hl= 0 hL== 提馏段  fT Sa AA Vu 动能因子 Fa= 9 5 7 8 vau  查 充气系数 0 与 Fa的关联图可得 0 = 则 39。 hl 0 hl== 由表面张力引起的阻力 h 液体表面张力的阻力 04gdhL  精馏段 3    提馏段 mh 00 339。    综上，故 精馏段 hp=++= 压降 ghp  == 提馏段 ghhp 39。 == 液面落差 对于筛板塔，液面落差很小，且本设计的塔径和流量均不大，故可忽略液面落差的影响 化工原理课程设计 第 18 页 共 30 页 液沫夹带（雾沫夹带） 板上液体被上升气体带入上一层塔板的现象，为保证板式塔能维持正常的操作效果， v Kg液 /Kg 气 公式    fT av hH uLe  精馏段 g/ 36 KKgKKg。