关于筛板塔中甲醇和水的课程设计

甲醇-水的连续筛板精馏塔设计29

表2 漏液线数据表

LS(×10-3m3/s) V S (m3/s)

0.6 1.122

1.5 1.164

3.0 1.216

4.5 1.257

据此可作出漏液线1 ⑵ 液沫夹带线

以eV=0.1㎏液/㎏,气为限求VS-LS关系如下:

5.7?10-6?ua?3.2EV=?L??HT?hf??

uSa?VA?VS0.785?0.0567?1.373Vs

T?Afhf=2.5(hw+how) hW=0.0523m

2.84?3600Ls2/3how?1000?1????0.66??=0.77Ls2/3

故 hf=2.5（0.052+0.77LS2/3）=0.13+1.93L2/3S HT-hf=0.27-1.93L2/3S

5.3.2eV=

7?10-6??1.373VS?58.02?10-3?0.27?1.93LS2/3??=0.1 整理得VS=1.712-12.24L2/3S

在操作范围内任取几个LS值,依上式算出相应的VS值，得

表3 液沫夹带线数据表

： 29

甲醇-水的连续筛板精馏塔设计30

LS(×10-3 m 3/s) 0.6 1.5 3.0 4.5 V S (m3/s)

1.625

1.55

1.457

1.378

据此可做出液沫夹带线2. ⑶ 液相负荷下限线

取hOW=0.006m作为液相负荷的下限条件，

h?2/3ow?2.84?3600LS1000E???0.006

?l?w??取E约等于1.0，则

3/2解得 LS,min=??0.006?1000?0.6?2.84??3600=0.00056m3

/s 据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线3 ⑷ 液相负荷上限线

取液体在降液管中的停留时间为4秒，则

LS，max=Af Ht/Ls=0.11?0.40/4=0.011 m3

/s

据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线4 ⑸ 液泛线 令 Hd=?(HT+hw)

由 Hd=hp+hL+hd；hp=hc+hl+hσ；hl=βhL=β（hW+hOW） 联立得： ?HT+(?-β-1)hw=(β+1)h oW+hc+hd+hσ

忽略hσ，将hOW与LS，hd与LS,hc与Vs的关系式代入上式，并整理得

a?Vs2?b??c?L2s?d?L2/3s

a??0.051????V??A0c0?2 ???L?? 30

甲醇-水的连续筛板精馏塔设计31

b???HT??????1?hw

c?=0.153/(lwh0)

2

d?=2.84×10-3

E(β+1)(3600/Lw )2/3

将有关数据代入，得

a??0.051?0.767??0.157?0.532?0.772?2??903.80??=0.010 b?=0.5×0.4+(0.5-0.59-1)×0.052=0.143

C??0.153?0.8?0.021?2=542.09

d?=2.84×10-3

×(0.59+1)(3600/0.8)2/3

=1.23

故v222/3s=14.3-54209Ls-123Ls

在操作范围内，任取几个LS值，依上式计算出VS值，得：

表4 液泛线数据表

LS×10-3（m3/s)

0.6 1.5 3.0 4.5 VS m3/s

3.66

3.56

3.49

3.404

由此表可做出液泛线5.

在负荷性能图上，作出操作点A，连接OA，即作出操作线。由图查得Vs ,max= 1.566m3/s Vs,min=1.17m3/s

故操作弹性为Vs,max/ Vs,min=1.566/1.17=1.338

(1-11)可 31

甲醇-水的连续筛板精馏塔设计32

设计结果汇总

筛板塔的工艺设计计算结果汇总表 5-1 项 目 符号 单位 计算数据 精馏段 提馏段 各段平均温度 tm ℃ 77.1 88.3 各段平气 相 Vs m3/s 1.145 1.14 均流量 液 相 Ls m3/s 0.001 0.001 塔径 D m 1 1 塔板间距 HT m 0.40 0.40 堰长 lW m 0.66 0.8 堰宽 Wd m 0.124 0.2 堰高 hW m 0.051 0.0523 入口堰高 h'W m 0.0125 0.0177 底缝 ho m 0.021 0.0104 塔截面积 AT m2 0.785 0.785 降液管面积 Ad m2 0.0567 0.11 开孔面积 A0 m2 0.532 0.532 孔径 d0 mm 4 5 孔数 n 个 4267 2731 32

十二、