精馏塔全塔物料衡算.doc

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1、(1)精馏塔全塔物料衡算1确定塔顶、塔底物料量及组成有全塔物料衡算式联立得：D=81.08，W=29.92汇总列表如下：F/（D/W/11181.0829.920.7120.960.042.确定塔板数查表得，常压下甲醇的沸点=64.6℃，乙醇的沸点=78.3℃，在65～78℃之间甲醇和乙醇的平衡数据如下图示：温度T(℃)甲醇液相摩尔分数x甲醇气相摩尔分数y650.92020.9532660.83620.8998670.75750.8455680.68370.7906690.61420.7349700.54880.6787710.46380.5991720.38460.51

2、80730.31080.4357740.24170.3521750.17810.2639760.11610.1819770.05890.0955780.00490.0082不同温度下甲醇的气、液相组成：（图）t-x-y（图）进料状态方程：在-图上画出线，，取精馏段操作线方程：提溜段操作线方程：利用--图查得：塔顶温度：℃塔底温度：℃进料温度：℃℃在℃下查《化工数据手册》并利用内差法求取：，。查图，℃时：根据公式：求，在℃时：在℃时：全塔效率：在组成图上绘制的理论塔板数块（不包括再沸器），则实际塔板数为:块（不包括再沸器）（图）两个一、塔径计算1.1、精馏段塔径计算1.1.

3、1、气相和液相流量计算计算得：在℃下查表的气相千摩尔质量为：液相千摩尔质量：气相密度为：气相体积流量：液相甲醇的质量分数：液相中乙醇的质量分数：液相密度的计算：在66.3℃下查数据并利用内差法求取：则：液相体积流量为：1.1.2、塔径计算取查表得在时甲醇的表面张力为：乙醇的表面张力为：则混合物的表面张力为：泛点气速：取根据标准塔径圆整为：则板间距取0.5m是可用的塔截面积：空塔气速：1.2、提馏段塔径计算1.2.1、气相及液相流量计算在72.45℃下查得气相千摩尔质量为：液相千摩尔质量：气相密度为：气相体积流量：液相甲醇的质量分数：液相中乙醇的质量分数：在72.45℃下查

4、数据并利用内差法求取：液相密度的计算：则：液相体积流量为：1.2.2、塔径计算取则：查图得时：甲醇的表面张力为：乙醇的表面张力为：则混合物的表面张力为：泛点气速：取根据标准塔径圆整为：则板间距取0.5m是可用的塔截面积：空塔气速：一、溢流装置2.1精馏段溢流装置2.1.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰取堰长=0.66D=0.6×1.6=1.056m2.1.2、溢流堰上液流高度=×E()取E=1则：2.1.3、出口堰高度2.1.4、降液管底隙高度取降液管底隙处液体流速：取=40mm2.1.5、弓形降液管宽度和面积查《化工原理》:=0.0721=0.0721×2.01=

5、0.1449=0.124=0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间:===25.4s>5s,故可用2.2、提馏段溢流装置2.2.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰取堰长=0.65D=0.65×1.6=1.04m2.2.2、溢流堰上液流高度==14.78==0.65取E=1则：=×14.78=0.01712.2.3、出口堰高度=-=0.07-0.0171=0.0529m2.2.4、降液管底隙高度取降液管底隙处液体流速：===0.0513m取=40mm2.2.5、弓形降液管宽度和面积查《化工原理》:=0.0721=0.0721×2.01=0.1449=0.1

6、24=0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间:===15.3s>5s,故可用三、塔板布置及浮阀数排列3.1精馏段塔板布置及浮阀数排列3.1.1、塔板布置及浮阀数计算取阀孔动能因子=12，求孔速每层塔板上浮阀数为：取边缘区域宽度：破沫区宽度：塔板上鼓泡面积：==0.521m3.1.2、浮阀排列浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排孔心距t=75mm,则排间距：考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用113.2mm,而应小于此值，按t=75mm,以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数N=184个。

7、按N=184重新核算孔速及阀孔动能因数：阀孔动能因数变化不大，仍在9~12范围。塔板开孔率：3.2、提馏段塔板布置及浮阀数排列3.2.1、塔板布置及浮阀数取阀孔动能因子=12，求孔速每层塔板上浮阀数为：取边缘区域宽度：破沫区宽度：塔板上鼓泡面积：==0.5013.2.2、浮阀的排列浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排孔心距t=75mm,则排间距：考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用86.35mm,而应小于此值，按t=75mm,以等腰三角形叉排方式作图，排