年产20万吨甲醇低压羰基化制醋酸工业设计毕业设计（论文） 2

第五章甲醇低压羰基化制醋酸合成计算

0.131Vs5.7?10?63.2??eV(?0.12)?321.3?100.42?0.86Ls3整理得提馏段液沫夹带方程：Vs??20.45?41.88Ls32

在操作范围内，任取几个Ls2/3值，依上式计算出Vs的值 列表5-9如下：

表5-9 提馏段液沫夹带线数据表

Ls，m3/s Vs，m3/s 0.0006 20.15 0.0015 19.90 0.0030 19.58 0.0045 19.31 由上表数据即可在提馏段液相负荷性能图中做出液沫夹带线2.’. 3. 液相负荷上限线

液体在降液管中停锱时间不低于5s 为停留时间上限 由t?AfHTLs有Ls?AfHTt

1.453?0.5?0.145 51.453?0.5?0.145 5则，精馏段：Ls(max)?在精馏段液相负荷性能图中做出液相负荷上限线3。

同理得提馏段：L?s(max)? 在提馏段液相负荷性能图中做出液相负荷上限线3’。 4. 液相负荷下限线

取板上液层高度how?0.006m作为液相负荷下限条件。 精馏段：

32.84?3600Ls(min)?E???0.0061000?lw?E?1;lw?2.72m32.84323600Ls

()??0.006210002.724.65?10?4?2.72即：Ls(min)??2.32?10?3m3/s?41.513?10?36002在精馏段液相负荷性能图中做出液相负荷下限线4.

?(min)?2.32?10?3m3/s 同理，提馏段液相负荷下限线：即：Ls在提馏段液相负荷性能图中做出液相负荷下限线4’

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第五章甲醇低压羰基化制醋酸合成计算

5. 液泛线

令Hd??(HT?hw) 由：Hd?hp?hl?hd

hp?hc?h1?h? h1??hL;hL?hw?how

联立得：?HT?(????1)hw?(??1)how?hc?hd?h? 忽略h?，将how与Ls,hc与Vs的关系式代入上式

?3整理得：a?Vs2?b??c?L2s?dLs

2式中a??0.051?V()(AoCo)2?Lb???HT?(????1)hwc??0.153(lwho)2360023)lw

d??2.84?10?3E(1??)(精馏段：

将有关数据代入，得：

0.0511.43()?2.077?10-32(0.099?5.7)968.5b??0.6?0.5?(0.6?0.62?1)?0.032?0.2616a??0.153c??39.092(2.72?0.023)d??2.84?10?3?1?(1?0.62)(360023)?0.5552.7222

3故，精馏段液泛线：2.077?10?3Vs2?0.2616?39.09L2s?0.555Ls3即：Vs2?125.95?18820.4L2s?267.21Ls

在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出Vs的值 列表5-10

表5-10 精馏段液泛线数据

Ls，m3/s Vs，m3/s 0.0006 11.14 0.0015 11.06 0.0030 10.96 0.0045 10.87 由上表数据即可在精馏段液相负荷性能图中做出液泛线5. 提馏段：

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第五章甲醇低压羰基化制醋酸合成计算

0.0512.67-3()?3.17?10(0.099?5.7)2957b??0.6?0.5?(0.6?0.6?1)?0.032?0.268a??0.153c??39.092(2.72?0.023)d??2.84?10?3?1?(1?0.6)(360023)?0.5482.722

3故，提馏段液泛线：3.17?10?3Vs2?0.268?39.09L2s?0.548Ls即：V?84.54?12331.2L?172.87Ls2s2s2

3在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出Vs的值 列表5-11

表5-11 提馏段液泛线数据

Ls，m3/s Vs，m3/s 0.0006 9.13 0.0015 9.07 0.0030 8.99 0.0045 8.992 由上表数据即可在提馏段液相负荷性能图中做出液泛线5’.

将计算出的数据在绘图软件中做出精馏段与提馏段的液相负荷性能图，如下：

图5-3精馏段液相负荷性能图

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图5-4提馏段液相负荷性能图

在负荷性能图上做出操作点，连接原点与操作点，即为操作线，有图可看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。 精馏段：Vs,max?9.864m3/s;Vs,min?3.75m3/s 则，操作弹性为：Vs,max/Vs,min?2.63 提馏段：Vs,max?7.9115m3/s;Vs,min?2.74m3/s 则，操作弹性为：Vs,max/Vs,min?2.89 所设计筛板的主要结果列于下表：

表5-12 浮阀塔板工艺设计计算结果

项目 塔径D/m 板间距HT/m 塔板形式 空塔气速u/(m/s) 堰长lw/m 堰高hw/m 板上液层高度hL/m

精馏段 3.40 0.50 单溢流弓形降液管 2.72 0.05 0.06 36

提馏段 3.40 0.50 单溢流弓形降液管 1.473 2.72 0.05 0.06 备注 分块式塔板