正丙醇-正丁醇浮阀塔设计

12 化工原理课程设计

376.26K,正丙醇：t1?366.3,?1?499;t2?368.7,?2?477366.3-368.7376.26-366.3用拉格朗日定律，=，所以?=407.7?10-6Pa?S499-477?-499正丁醇：直线内插法，t1?376.1,?1?509.1;t2?387.3,?2?425.9??509.1425.9?509.1?,解得?=507.97?10-6Pa?S376.26?376.1387.3?376.1所以精馏段液相平均黏度?L,精?407.7?10-6?0.62778+507.97?10-6?（1-0.62778）=361.298?10-6Pa?S

(2)提馏段

T?368.13K,同理，用直线内插法，求得?A?317.225?10?6Pa?S；?B?435.631?10?6Pa?S所以提馏段液相平均黏度?L，提=317.225?10?6?0.62778+435.631?10?6?（1-0.62778）=361.298?10?6Pa?S

3.4精馏塔的塔体工艺尺寸设计

3.4.1塔径的计算

精馏段气液相体积流量为

qV,V?V?MVm96.0687?63.038??0.783m3?s?13600??V3600?2.148L?MLm75.2464?65.281??0.00189m3?s?1

3600??L3600?722.2qV,L?提馏段气液体积流量

'qV,V?V??MVm106.4317?69.916??0.792m3?s?1

3600??V3600?2.610L??MLm145.8594?71.719??0.00398m3?s?1

3600??L3600?730.3'qV,L?精馏段塔径计算

欲求塔径应求出空塔气速u

u?（安全系数）?umax

umax?L??V?C??V 式中的C可有史密斯关联图文献

?7?查出

横坐标的数值为

12

13 化工原理课程设计

qV,L?L120.00189722.212()??()?0.044 qV,V?V0.7832.148取间距故

HT?0.4m，取板上液层高度hL=0.06m 。

HT?hL?0.4?0.06?0.34mC20?0.07查图得到

因物系表面张力?L?16.89?10?3Nm，需校正

C?C20(?L16.890.2)0.2?0.07?()?0.06767 2020umax?0.06767?722.2?2.148?1.239m?s-1

2.148取安全系数为0.6，则空塔速度为

u?0.6umax?0.70?1.239?0.7434m?s-1

塔径 D?4qV,V?u?4?0.738?1.125m

3.14?0.7434 按标准塔径圆整为 D?1.2m （2）提馏段塔径计算

'qV0.00398730.3,L?L12()???0.084 'qV,V?V0.7922.610取板间距则

HT?0.5m 板上液层高度

hL?0.05m

HT?hL?0.5?0.05?0.45m查文献史密斯关联图

?7?

13

14 化工原理课程设计

0.2 0.1

0.09 HT=0.6 0.45 0.3 0.15

?V0.05 C20?uf?L??V0.04 0.03 0.02 0.07 0.06 0.01 0.01

0.02 0.03 0.04 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.7 1.0

史密斯关联图

得到

C20?0.047Lh?L112()Vh?v1

因物系表面张力?L?16.517?10?3N/m

C?C20(?L16.5170.2)0.2?0.047?()?0.0452 2020取安全系数为0.7，则空塔速度为

umax?0.0452730.3?2.610?0.7546m?s-1

2.622取安全系数为0.8，则空塔速度为

u?0.6umax?0.8?0.7546?0.6157m?s-1

塔径

D?'4qV,V?u?4?0.9345?1.1563m

3.14?0.6157

按标准塔径圆整 D?1.2m

根据上述精馏段和提馏段塔径的计算，可知全塔塔径为 D?1.2m 塔截面积为

??AT?D2??1.22?1.1304m2

44实际空塔气速： （1）精馏段

14

15 化工原理课程设计

u?qV,VAT?0.738?0.6529m/s

1.1304 （2）提馏段

u?'qV,VAT?0.792?0.7006m/s

1.13043.4.2精馏塔有效高度的计算

精馏段有效高度为

Z精?（N精?1）?HT?（15?1）?0.4?5.6m

提馏段有效高度为

Z提?（N提?1）?HT?（23?1）?0.4?8.8m

故精馏塔的有效高度为

Z?Z精?Z提?5.6?8.8?14.4m

3.5 塔板主要工艺尺寸的计算

3.5.1溢流装置计算

因塔径D=1.2可采用单溢流、弓形降液管、凹形受液盘及平直堰，不设进堰各项计算如下： 精馏段计算： （1）溢流堰长lw

取堰长lw为0.7D，即lw?0.7?1.2?0.84m （2）溢流堰堰高hw

hw?hL?how 因为采用平直堰

2

查文献?2?液流收缩系数计算图，E=1.02hOW?2.84?10?3?E(Lh233600?0.00214923)?2.84?10?3?1.02?()?0.02668m lW0.84hL?0.06m取板上清液层高度

故 hW?hL?hOW?0.06?0.02668?0.03332m （3）弓形降液管的宽度Wd和面积

Af

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