化学工程与工艺专业课程设计――张龙章(北京化工大学).
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二、1.物料衡算
1全塔物料衡算
实值放大倍数泡点进料q
Rmin 1.885427451
R 4.9 2.61
L kmol/h V kmol/h L' kmol/h
摩尔流量191.9728056231.1509292329.6390134
3物性计算
1进料
温度乙醇液密度kg/m3水液密度kg/m3
82.35733.9074618970.7720216
2精馏段
气相温度蒸气密度kg/m3蒸汽质量流量kg/h
78.26 1.4530046869684.343434
液相液相摩尔组成液平均摩尔质量g/mol乙醇液密度kg/m3
0.841741.629685737.6747582
3提馏段
液相温度乙醇液密度kg/m3水液密度kg/m3
96.95720.3086783960.6670762
气相气相摩尔组成平均气摩尔质量g/mol上升蒸汽密度kg/m3 0.115521.2597750.700077582
2.确定NT、Np及加料位置
1计算理论塔板数
总精馏提馏
理论版块数14.7412 2.74
2板效率ET
a顶a底a定性温度℃
1.0758606831
2.03085933
3.59771156987.605
3实际塔板数的计算
总精馏提馏
实际塔板26.8295947523.43196048 3.39763427
圆整后塔板28244
三、塔
1.塔径及塔间距的初步计算
1精馏段
乙醇临界温度℃水临界温度℃平均临界温度K 243374.1536.90313
Flv HT/mm C20
0.0363192344500.083
有效横截面积An lw/D Af/At
1.197711450.70.088
反算At m2An m2Un
1.539379884 1.403914454 1.318742556
2提馏段
乙醇临界温度℃水临界温度℃平均临界温度K 243374.1645.842327
Flv HT/mm C20
0.033325154500.083
有效横截面积An lw/D Af/At
0.8069271370.80.148
反算At m2An m2Un
1.1309729760.963588976
2.023549409
2.溢流装置的设计
(1溢流程数
因为D<2.2m,则选择单流型
(2降液管尺寸
单流型,弓形降液管
(3溢流堰高hw
①精馏
lw lh/(lw^2.5E
0.9811.20569177 1.028
②提馏lw lh/(lw^2.5E
0.967.02484008 1.015
(4降液管底缘到塔顶的距离h0 ①精馏
取h0 mm校核ud m/s取Ud m/s
34.17273440.0883681080.11
②提馏
取h0 mm校核ud m/s取Ud m/s
35.549675890.0516303590.052
3.塔板布置
(1鼓泡区面积A a
精馏段
Wd/D Wd m Wc mm
0.1429285790.2001000150
提馏段Wd/D Wd m Wc mm
0.20.2450 (2开孔区的设计
精馏段d0 mm塔板厚度δ mm孔速u0 m/s 39 2.38.295957003
提馏段d0 mm塔板厚度δ mm孔速u0 m/s 39210.75646142
四、流
1.精馏段
1塔板压降
动能因子Faβ开孔率
10 4.9910
2溢流液泛
hr m Hd m(HT+hw/2-Hd
0.001194765#DIV/0!#DIV/0!
3停留时间
Af m2t s
0.13546543#DIV/0!
4过量雾沫夹带
hf m ev
0.13750.034092152
5严重漏液
hσ m Uom m/s K
0.0002335618.388616068#DIV/0! 2.提馏段
1塔板压降
动能因子Faβ开孔率
9 3.90770.18812408
2溢流液泛
hr m Hd m(HT+hw/2-Hd
0.0004078510.263526788-0.01760195 3停留时间
Af m2t s
0.16738425.03379483
4过量雾沫夹带
hf m ev
0.130.039360425
5严重漏液
hσ m Uom m/s K
0.00058149813.031522340.577857085 五精馏段
1.流量下限线x y
Lmin m3/h 2.8152590540
2.815259054 2.81525905415000
2.流量上限线x
Hd m Lmax m3/h#DIV/0!
#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!
3.严重漏液线
①Lh m3/h how m hL m
10.0029591070.043631842
②Lh m3/h how m hL m
120.0155101110.056182845