日产100吨乙醇---水精馏塔工艺设计(编辑修改稿)

日产100吨乙醇---水精馏塔工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

gA  ， 3/ mkgB  进料板液相的品质分率： 3/1 mkgL F mA  精馏段液相平均密度为： 3/ 7 62/) 4 1 1( mkgLm  液相平均表面张力依下式计算，即 iiLm x  塔顶液相平均表面张力的计算： 由 CtD  ，查手册（《化学方程手册》第一卷）得， mmNA / ， 8 mmNB / )7 7 ( 7 )1  BDADL D m xx  （ = mmN/ 进料板液相平均表面张力的计算： 由 CtF  ，查手册得， mmNA / ， mmNB / 4 4 )1  ）（（ BFAFL F m xx  mmN / 精馏段液相平均表面张力为： mmNL F mL D mLm /)(2/)(   提馏段物性计算 操作压力计算 每层塔板压降 KPaP  进料板压力 KPaPF  塔底操作压力 K P aP w 1 1 2  提馏段平均压力   K PaP m 1 52/ 1 1 2/  操作温度计算 由安托尼方程 CT BApvp ln KPaPw  时， T= 则 wt = 而 CtF  ， 则提馏段温度   Ct m   平均摩尔量计算 塔底平均摩尔质量计算 由 , /1/1/1  yxyx w （因为 太小，就近似相等，误差可忽略） 9 )0 0 ( 0 V W mM )0 0 ( 0 L W mM 进料板平均摩尔质量 VFmM = LFmM = 提馏段平均摩尔质量 )( VmM )( LmM 平均密度计算 ① 气相平均密度计算： 由 前计算可得知 3/ mKgVm  ② 液相平均密度计算 液相平均密度依照下列公式计算，即 iiLma  1 塔底液相平均密度计算， , Ctw  查手册（《化学方程手册》第一卷）得 A =3mkg 塔底液相质量分率 0 0 )0 0 ( 0 0  A 则 9 2 9 29 9 5 10 0 1 mkgL W m  由前面计 算，进料板液相密度 39 2 6 mkgLFm   提馏段液相平均密度 3/ 5 92/)9 2 9 2( mkgLm  四 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 10 塔径的计算 精馏段的气、液相体积流率为： smLMLsmVMVLmLmsVmVms/ / 33  由 VVLC   m a x ，式中 C= )20( LC  20C 由史密斯关联图可查得， 先算横坐标： 02 ) 6(36 36 0000 )( 2/12/1  VLhhVL  取板间距 mHT  ，板上液层高度 mhL  ，则 mhH LT  查史密斯关联图得， C 0 7 )20 (0 6 )20( 20  LCC  760 a x  取安全系数为 ，则 空塔气速为 m a x   sm/ mVD S   按标准塔径圆整后， D= 塔截面积为： 222 )(44 mDAT   实际空塔气速为： smAV TS /  塔高的计算 11 塔的高度可以由下式计算： WFTTD HHSHHSNHZ  )2( 已知实际塔板数 N=29 为块，板间距为 ，由于料液较清洁，无需经常清洗，可每隔六块板设一个人孔，则人孔数目 S: S=29/61=4 个 取人孔之间间距为 ，塔顶空间 ，塔底空间 ，进料板空间高度 ，那么全塔高度： Z=+(2924) +4 += 12 五 塔板主要工艺尺寸的计算 溢流装置计算 因塔径 D=，由溢流类型与液体负荷及塔径的经 验关系，因此可采用单溢流弓形降液管，采用凹型受液盘。 计算如下： ① 堰长 Wl 取 mDl w  ② 溢流堰高度 Wh 由 owLw hhh  选用平直堰，堰上液层高度 owh 可由弗兰西斯公式计算，即 3/2)(10 whow lLEh  近似取 E=1，则 mhow ) (11000 3/2  取板上清夜层高度 mhL  故 mh w 0 4 0 7  ③ 弓形降液管宽度 dW 和截面积 fA 由 Dlw ，查图，得， TfAA ， DWd 故 9 mA f  mW d  由式 33 60 0 hTfL HA ～ 5 验算液体在降液管中停留时间，即   s 13 故降液管设计合理。 ④ 降液管底隙高度 0h  00 3600 ulLh wh 取 smu /  ，则  h mhh w 0 0 2 1 4  故降液管高度设计合理。 选用凹形受液盘，深度 mmhw 50。 塔板布置 ① 塔板的分块 因 D800mm ，故塔板采用分块式。 查表可知，塔板分为 5块。 ② 边缘区宽度确定 取 mWW ss  ， mW  ③ 开孔区面积计算 开孔区面积 aA 按公式计算，即 )s i n1 8 0(2 1222 rxrxrxA a   其中 mWWDxsd )(2 )(2  cWDr 故 21222 )) (s i n1 8 0 )()()((2 mAa   ④ 浮阀布置 浮阀按正三角形叉排排列，这样相邻两阀中吹出气流搅拌液层的相互作用较显著，相邻两阀容易吹开，液面梯度较小，鼓泡均匀。 采用 F1型重阀，重量为 33g， 孔径为 39mm。 14 取 110F ，由公式可得 : smFuV /  故浮阀个数为2020 SVN u   个 若同一横排的阀孔中心距 80t mm ，那么相邻两排间的阀孔中心距为  tNAa m1 3 0 2  15 六 .流体力学 验算 塔板压降 ① 干板阻力 ch 的计算 由公式LVc guh  20。