直接蒸汽加热填料精馏塔设计指导书

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1、简单填料精憎塔设计设计任务：规定F、xF、xD、xW,设计岀能完成分离任务的板式精饰塔1.回流比•最小回流比设夹紧点在精馆段，其坐标为(xe,ye)则^minXd一儿ye~Xe设夹紧点在提绸段，其坐标为(xe,ye)'二R^D+qF二儿_0厂傀n+D—)F%_心所需基础数据：气液相平衡数据丙酮-水xi=[00.010.020.050.100.150.200.300.400.500.600.700.800.900.951.0];%液相丙酮平衡浓度vi=[00.2530.4250.6240.7550.7930.81

2、50.8300.8390.8490.8590.8740.8980.9350.9631.0];%汽相丙酮平衡浓度ti=[10092.786.575.866.563.462.161.060.460.059.759.058.257.557.056.13];%平衡温度甲醇-水/?=(!」~2.0)7?mmxi=[00.020.040.060.080.100.150.200.300.400.500.600.700.800.900.951.0];%液相甲醇平衡浓度yi二[00.1340.2340.3040.3650.418

3、0.5170.5790.6650.7290.7790.8250.8700.9150.9580.9791.00];%汽相甲醇平衡浓度ti=[10096.493.591.289.387.784.481.778.075-373.171.269.367.666.065.064.5];%平衡温度•确定操作回流比xD+Rxw2全塔物料衡算与操作方程(1)全塔物料衡算F^S=D+W⑶Fxf=Dxr)+Wxw⑷其中S"=(7?+1)Q-(l-q)F(5)W=L=RD+qF(6)联立式(3)、式(4)得:（2）操作方程精馆段Rx

4、D儿=+宀+人+1提懈段WW儿+i=3计算精憎段、提憎段理论板数①理想溶液图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。②非理想溶液相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取4.全塔组成分布、温度分布及精憎段、提憎段平均温度与组成精饰段平均温度m2提馆段平均温度2（“+/Q/2其中心——塔顶第一板温度，tF——加料板温度，tB——塔釜温度5物性参数的计算①塔顶条件下的物性参数（气相密度、液相密度、表面张力及粘度）②进料板组成与温度条件的物性参数③塔釜条件下的物性参数④粕绸段平均物性参数⑤提锦段平均物性参数附：气相

5、密度用理想气体状态方程计算p=^~液相密度丄=旦+业w#PlPaPbRT⑰为组分A与B的质量分数，宀、几分别为组分A与B的液相密度，水的密度用插值法求，甲醉或丙酮的密度杳有机液体相对密度共线图（陈敏恒，化T原理（上册）:北京：化学工业出版社,2006）表面张力（含水溶液）—1/4一"_1/4.〃_1/40”一+0so"o%=x（yo心用％+兀。5）B=址％丨＜Po）0=0.44l(g/T)(也二-％嚟彳)qB+Q=g%Wso)0S炉+@SO~1醇类q二碳原子数；酮类q二碳原子数-1%、巧分别为水与有机物的表面

6、张力，Vw、V。分別为纯水少纯有机物的摩尔体积（cm3/mol）o纯有机物的表Mi张力查冇机液体的表lAi张力共线图。粘度5冷凝器和再沸器热负荷冷凝器的热负荷Qc=V（IDV一IDL）再沸器的热负荷2=2+DId+Wlw-FIf待求量：进料温度広、塔顶上升蒸汽温度f”（与舫对应的露点温度）、回流温度如.（与期对应的泡点温度）、再沸器温度Av（-UX”/对应的泡点温度）o物性数据：①各组分在平均温度下的液相热容、气相热容或汽化热。②各组分的热容方程常数女IICpuA+BT+CT'+DT，③由沃森公式计算汽化热H

7、V1=A^ri（^-^）038T6填料塔的结构设计I.塔径计算计算公式：D=j4yj7TU①塔填料选择须知：相对处理能力：拉西环V矩鞍V鲍尔环V阶梯环V环鞍（填料尺寸相同，压降和同）对于规整填料，分离能力：丝网类填料〉板波纹类填料，板波纹填料较丝网类冇较大的处理量和较小的压降。250Y——250指的是填料的比表面积，Y指的是波纹倾角为45°,XY指的是波纹倾角为30°填料选择的三步骤：选材质一选类型一选尺寸（径比应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。）选尺寸说明：填料尺寸人，成木

8、低，处理量大，但效率低。一般人塔常使用50mm的填料。塔径/mm填料尺寸/mmD<30020〜2530()90050-80②计算方法♦泛点气速法•…散堆填料u-（0.5〜0.8）〃/a.Eckert关联图法X=（翌）（&严Y=11初伦护2%PlSPl由X值和泛点压降线查取Y值进而求得液泛气速b.Bain-Hougen泛点关联式填料特性：比表而积、空隙率、泛点压