分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺设计流程图和塔设备图) 下载本文

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L

=0.38mPa·s,水的黏度μL =0.3269mPa·s

?L??xi?Li?0.1740?0.38?(1?0.1740)?0.3269 ?0.336mPa?s

根据物性参数数据求的求得乙醇—水体系的相对挥发度α=5.1016,根据最小回流比计算公式Rmin=(xD-yq)/(yq-xq) 即,Rmin=(0.7788-0.5179)/(0.5179-0.1740)=0.7586,由于根据选择适宜的回流比,选择R=1.7Rmin=1.2896,

4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算:

塔径的计算

精馏段的气、液相体积流率为 V1s1?VMVM?150.78?39.39?1.127m33600?/s

VM13600?1.464LLMLM1s1??100.05?36.41?1.293m33600?3600?782.7/sLM1

提馏段的气、液相体积流率为

V?V'MVM2150.78?26s23600??.68?1.111m3/s VM23600?1.006L?L'MLM2s23600??327.6?28.46?887.98?2.92?10?3m3/s LM23600由 UL??Vmax?C??

V由下式计算c20由史密斯关联图查取: 精馏段: 图的横坐标为:

Ls1?L11/20.002702?3600782.V()?(7)1/2?0.031s1?v102.015?36001.464

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取板间距 HT?0.40m 板上液层高度 hL?0.05m,则

HT-hL=0.40-0.05=0.35m

查图得 C20?0.075

C1?C20(?L120)0.2?0.075?(32.060.2)?0.0824 20U1,max?C?L1??V1?V1

?0.0824782.7?1.4641.464

=1.903m/s

取安全系数为0.7,则空塔气速为:

u1?0.7u1,max?0.7?1.903?1.332m/s

D1?4Vs1??u14?2.015?1.3871m

3.14?1.334按标准塔径圆整后为D1=1.4m 塔截面积为 AT1??4D1?23.14?1.42?1.5386m2 4精馏段实际空塔气速为 u1?提馏段: 图的横坐标为:

VS12.015??1.310m/sAT11.5386

取板间距 HT?0.40m 板上液层高度 hL?0.05m,则

HT?hL?0.40?0.05?0.35m

Ls2?L21/20.003081?3600887.981/2()??()?0.046Vs2?v21.981?36001.006查图得 C20?0.076

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C2?C20(?L220)0.2?0.076?(51.670.2)?0.0919 20U2,max?C2?L2??V2?V2

?0.0919

=1.026m/s

887.98?1.0061.006

取安全系数为0.7,则空塔气速为:

u2?0.7u2,max?0.7?2.729?1.91m/s

D2?4Vs2??u24?1.981?1.15m/s

3.14?1.91按标准塔径圆整后为D2=1.4m 塔截面积为 AT2??4D2?23.14?1.42?1.5386m2 4提馏段实际空塔气速为 u2?精馏塔有效高度的计算

精馏塔有效高度为:

VS21.9811??1.288m/s AT21.5386Z精?(N精?1)HT?(8?1)?0.40?2.8m

提馏段有效高度为:

Z提?(N提?1)HT?(14?1)?0.40?5.2m

在进料板上方开一人孔,其高度为0.8m, 故精馏塔的有效高度为:

Z?Z精?Z提?0.8?2.8?5.2?0.8?8.8m

表5 塔板间距与塔径的关系

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塔 径/D,m 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.6 1.6~2.4 2.4~4.0 板间距/HT,mm 200~250~350 300~450 350~600 400~600 300 由表验算以上所计算的塔径对应的板间距均符合,所以以上所假设的板间距均成立。

5) 塔板主要工艺尺寸的计算;

溢流装置计算

因塔径D=1.4m ,可选用单溢弓形降液管,采用凹形受液盘.各项计算如下: 堰长lW的计算

堰长一般根据经验公式确定,对于常用的弓形降液管: 单溢流 lw?(0.6~0.8)D

堰长 lw取 lw?0.66D?0.66?1.4?0.924m

溢流堰高度hW的计算

溢流堰高度hw可由下式计算:hw?hL?how

式中:hL——板上清液层高度,m;一般取50~100mm.

how——堰上液层高度,m.;一般设计时不宜超过60~70 mm. 对于平直堰,堰上液层高度how可用弗兰西斯(Francis)公式计

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