塔精餾塔的計算1

一、塔精1.全的物料衡算由于水的沸點為100OC,正丁醇的沸點為117.7P故水作為輕組分，正丁醇作為重組分，產(chǎn)品正丁醇從塔底出來。=98.74=98.74%0.95/18+0.05/74Mf=74x(1-0.9874)+0.9874乂18=18.71@/kmolF=20x1000/18.71=1069.03kmol/h5.892%0.0155.892%x=W0.015/18+0.985/74總物料衡算F=D+W=252(1)采用填料塔連續(xù)精餾由正丁醇-水平衡數(shù)據(jù)作圖，畫出正丁醇一水溶液y-x圖，求得&mn取R=1.5Rmin過點(0.9994,0.9994)作平衡線的切線，則求出此線與y軸的交點截距為0.5192,故求得最小回流比為0.9248，所以操作狀態(tài)的回流比為1.387數(shù)直角梯級即為理論塔板數(shù)：^(包括再沸器)=9塊其中精餾段*=4塊，提留段(包括再沸器)=5塊，第五塊為進料板。實際塔板數(shù)求?。河善胶饩€得塔頂:y=x=0.9994，在圖中求得x1=0.9946由平衡線方程y=—生—得a=8.99'1+(a-l)x頂塔底：x=%=0.05892,》=0.2234小wm同理得a=4.56底a=Jaa=6.4塔頂溫度10CTC,塔底溫度117.7°C定性溫度為M±^=108.85°C2查附錄得H=0.390mPa-s1H正丁醇=2.948求得|j=0.390x0.9874+G-0.9874)x2.948=0.422mPa?sma.七=6.4X0.422=2.70查得E=55.1%校正后為55.1%X1.1=60.61%0實際塔板：e=^xl00%°NpN=.—1+1=8,取8塊(包括再沸器)pE0精餡段取4塊提餡段取4塊第5塊進料板3.塔高的計算有效高度：Z=oPXNt=0.67X（8-1）=4.67mZ=4x60.61%=2.42m（精^段）Z=4.67-2.42=2.25m（提留段）實際填料高度：2.42x（1+0.2）=2.9m（精餾段）2.25x（1+0.2）=2.7m（提留段）設裙座為1m總塔高；H=2.9+2.7+1=6.6m泛點氣速的計算影響泛點氣速的因素很多，其中包括填料的特性、流體的物理性質(zhì)以及液氣比等。泛點氣速的計算方法也是很多，使用的是?？颂靥岢龅耐ㄟ^關聯(lián)圖。橫坐標工（j縱坐標為史[L[H0.2WP,g[pjL液體再分布裝,為了避免在填料層中，液體發(fā)生壁流現(xiàn)象而使液體分布不均勻，在填料層中每隔一段距離，應設液體在分布裝置。二、換熱器1.冷凝器熱量衡算塔頂看作水，泡點溫度lOCTC查得水的比汽化始:r=2260kJ/kgM=查得水的比汽化始:r=2260kJ/kgM=ISkg/kmolV=(7?+l)D=(1.387+1)1055.43=2519.3千摩爾每小時對于泡點進料V，=v=2519.3千摩爾每小時H-H=rM=2260x18=40680kJ/kmolmm,LccQ=v(H-H)=2519.3x40680=1.025xl0A8kJ/hcm,vm,L冷卻水消耗量，設塔出口溫度為4(TC'=20+30=25°C22.再沸器熱負荷釜液近似為正丁醇,泡點溫度為117.7P查得'=410kJ/kgCH'-h=rM=74x410=30340kJ/kmolm,vmwwQ=1.03-H')]=1.05X10"8對于泡點進料Bm,vm,w蒸汽量：w=qb==257500kg/hB了設蒸汽溫度為148°CAr=148-118=30°CmKAtm取《=1000W/(m-°c)貝(IA=^^=3500m人2KAtm三、管道的計算

1.進料管本次加料選用泵加料，泵輸送時速唐可取1.5?2.5m/s，取2.0m/s查附錄得進料時水的密度:p廣％8.4@/m3正丁醇的密度：p廣810kg/m3p=pa\+pBG-XF)=958.4X0.9874+810xG-0.9874)=964.7kg/m3體積流量:20000958.3=20.9m3/h體積流量:20000958.3=20.9m3/h=0.061m圓整后取65mm：4V:4x20.9d=w=0.061m圓整后取65mm'頃u\3600x3.14x2進料管參數(shù)表：公稱直徑外徑壁厚70mm75.5mm3.75mm2.塔底出口管塔釜餾出液的速度u可取0.5?1.0m/s，取0.6m/sp=810kg/m3體積流量：V=W/p=13.4x74/810=1.01mA3/h：4Vd—-I1—'?兀u'4x1.01、:=0.0270m\3600x3.14x0.6圓整后取25mm出口管參數(shù)表：公稱直徑外徑壁厚25mm33.5mm3.25mm四、離心泵的計算20°C時RA=100.5x10-5Pa?sR=1.6x10-3Pa-s日-日X+日15-X)=100.5X10^-5X0.9874+1.6X10^-3X(1-0.9874)=1.01X10"-3Pa.sRe=炫=0.07X1.51X964.7/1.01X10^-3=100959日流動類型為湍流流動選擇普通鋼管絕對粗糙度￡=0.2?0.3mm取￡=0.25mm則相對粗糙度七些1。。盛查圖得摩擦系數(shù)人_0033——0.0036一.U00d70管路中90°標準彎頭2個，當量長度為,/d=30,閘閥一個當量長度le/d=200直管段長度l=10mZH=00331°+Gox2+200)x0.0531.702=2牘0.053f00532x9.81^離心泵選