李健 化工 070325 甲醇 1 丙醇水體系課程 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 第一節(jié) 概述 精餾所進(jìn)行的是氣 (汽 )、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣 (汽 )、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣 (汽 )、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： 氣 (汽 )、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣 (汽 )、液負(fù)荷有較大范圍的變動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長(zhǎng)期 連續(xù)操作所必須具有的可靠性。 流體流動(dòng)的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用。對(duì)于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作 、 調(diào)節(jié)和檢修。 塔內(nèi)的滯留量要小。 實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。 系介紹 常壓下甲醇與水的二元溶液就屬正偏差溶液。由于對(duì)于一定的 兩組分的蒸汽壓均比理想溶液計(jì)算的值偏高，必然泡點(diǎn)比理想溶液的低，在 泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線之間的間距增大，亦即使 李健 化工 070325 甲醇 2 甲醇水體系汽液平衡數(shù)據(jù) (參考課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) t/ x y a 46 8 6 5 備注： 2112X，算得常壓下不同溫度時(shí)甲醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度。 常壓下甲醇 李健 化工 070325 甲醇 3 氣液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。板式塔為逐級(jí)接觸型氣液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣液接觸元件的李健 化工 070325 甲醇 4 不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮動(dòng)舌形塔和浮動(dòng)噴射塔等多種。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813 年 )、篩板塔 (1832 年 )，其后，特別是在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如 閥塔板 、 多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動(dòng)噴射塔板及角鋼塔板等。目前從國(guó)內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。 罩塔 泡罩塔板是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔板，其主要原件為升氣管及泡罩。泡罩安裝在升氣管的頂部， 分圓形和條形兩種，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是圓形泡罩。泡罩尺寸分為 、 、三種，可根據(jù)塔徑的大小選擇。通常塔徑小于 1000用 的泡罩；塔徑大于 2000用 的泡罩。 泡罩篩板的主要優(yōu)點(diǎn)是操作彈性較大，液汽范圍大，不易堵塞，適于處理各種物料，操作穩(wěn)定可靠。 其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高；板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低。近年來，泡罩塔板已逐漸被篩板、浮閥塔板所取代。在設(shè)計(jì)中除特殊需要 （如分離黏度大、易結(jié)焦等物系）外一般不宜選用。 板塔 篩孔塔板簡(jiǎn)稱篩板，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為塔板上開有許多均勻的小孔。根據(jù)孔徑的大小分為小孔徑篩板（孔徑為 3 到 8大孔徑篩板（孔徑為 10 到 25類。工業(yè)應(yīng)用中以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場(chǎng)合（如分離黏度大、易結(jié)焦的物系）。 篩板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率高。其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，不宜處理 易結(jié)焦，黏度大的物料。 應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液， 使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降，故過去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。近年來，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補(bǔ)了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。在確保精確設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計(jì)中可大膽選用。 閥塔 浮閥塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在塔板上開有若干個(gè)閥孔，每個(gè)閥孔裝有一個(gè)可以上下浮動(dòng)的閥片。氣流從浮閥李健 化工 070325 甲醇 5 周邊水平的進(jìn)入塔板上液層，浮閥可根據(jù)氣流流量的大小而上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)。浮閥的類型很多，國(guó)內(nèi)常用的有 型 等，其中以 浮閥應(yīng)用最為普遍。 浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 制造方便 、 造價(jià)低 ；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，故塔板效率較高。其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高黏度的物料時(shí)，閥片易于塔板粘結(jié)；在操作過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。 應(yīng)予指出以上介紹的僅是幾種較為典型的浮閥形式。由于浮閥具有生產(chǎn)能力大，操作彈性大及塔板效率高等優(yōu)點(diǎn)，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠(yuǎn)較其他形式的塔板廣泛，是目前新型塔板研究 開發(fā)的主要方向。近年來研究開發(fā)出的新型浮閥有船型浮閥、管型浮閥、梯形浮閥、雙層浮閥、 合浮閥等，其共同的特點(diǎn)是加強(qiáng)了流體的導(dǎo)向作用和氣體的分散作用，使氣液兩相的流動(dòng) 更趨于合理，操作彈性和塔板效率得到進(jìn)一步的提高。但應(yīng)指出，在工業(yè)應(yīng)用中，目前還多采用 浮閥，其原因是 浮閥已有系列化標(biāo)準(zhǔn)，各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)完善，便于設(shè)計(jì)和對(duì)比。而采用新型浮閥，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不夠完善，給設(shè)計(jì)帶來一定的困難，但隨著新型浮閥性能測(cè)定數(shù)據(jù)的不斷發(fā)表及工業(yè)應(yīng)用的增加，其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)不斷完善，在較完善的性能數(shù)據(jù)下，設(shè)計(jì)中可選用新型浮 閥。 計(jì)要求 設(shè)計(jì)條件： 體系：甲醇 已知：進(jìn)料量 F=240 h 進(jìn)料濃度 爾分?jǐn)?shù)） 進(jìn)料狀態(tài)： q 1 操作條件：塔頂壓強(qiáng)為 4 壓 )，單板壓降不大于 塔頂冷凝水采用深井水，溫度 t 12； 塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱 全塔效率 52% 分離要求： D = W = 回流比 R / = a) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計(jì)方案； b) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求，選擇塔板類型； c) 確定塔徑、塔高等工藝尺寸 d) 進(jìn)行塔板的設(shè)計(jì)，包括溢流裝置的設(shè)計(jì)塔板的布置升氣道（泡罩篩孔或浮閥等）的設(shè)計(jì)及排列； e) 進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算； f) 繪制塔板的負(fù)荷性能圖； g) 根據(jù)負(fù)荷性能圖，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，若設(shè)計(jì)不夠理想，可對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，重復(fù)上述設(shè)計(jì)過程，一直到滿意為止。 李健 化工 070325 甲醇 6 第二節(jié) 設(shè)計(jì)方案的確定 作壓力 塔的操作壓力的選擇實(shí)際上是塔頂和塔底溫度的選取問題。在塔頂產(chǎn)品的組成確定以后，塔頂?shù)臏囟群蛪毫χ荒苓x定一項(xiàng)。 料狀態(tài) 若進(jìn)塔原料為過冷液體， 熱量主要由塔釜輸入，必要求蒸餾釜的傳熱面積大，設(shè)備體積大，此外，因 提餾段 氣液流量大， 提餾段 塔徑要加大。于是，冷液進(jìn)塔雖可減少理論塔板數(shù)，使塔高降低，但蒸餾釜及 提餾段 塔徑增大，亦有不利之處。泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，塔的操作易于控制，不受環(huán)境影響。此外，泡點(diǎn)進(jìn)料，提餾段和精餾段塔徑大致相同，在設(shè)備制造上比較方便。所以根據(jù)設(shè) 計(jì)要求，泡點(diǎn)進(jìn)料， q 1。 熱方式 精餾塔的設(shè)計(jì)中多在塔底加一個(gè)再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于甲醇 醇是輕組分由塔頂冷凝器冷凝得到，水為重組分由塔底排出。所以本設(shè)計(jì)應(yīng)采用再沸器提供熱量，采用 3度 130）間接水蒸汽加熱。 卻劑與出口溫度 采用深井水，入口溫度 t 12，由于水的出口溫度一般不能超過 50左右，否則溶解于水中的無機(jī)鹽將會(huì)析出，在傳熱壁面上形成污垢而影響傳熱效果。同時(shí)考慮到塔頂產(chǎn)品與冷卻劑之間必須保持 10 到 20的傳熱溫差，取冷卻劑出口溫度為 30 流比（ R）的選擇 李健 化工 070325 甲醇 7 實(shí)際操作的 R 必須大于 但并無上限限制。選定操作 R 時(shí)應(yīng)考慮，隨 R 選值的增大，塔板數(shù)減少，設(shè)備投資減少，但因塔內(nèi)氣、液流量 L， V， L ， V 增加，勢(shì)必使蒸餾釜加熱量及冷凝器冷卻量增大，耗能增大，即操作費(fèi)用增大。若 R 值過 大，即氣液流量過大，則要求塔徑增大，設(shè)備投資也隨之有所增大。其設(shè)備投資操作費(fèi)用與回流比之間的關(guān)系如下圖所示?？傎M(fèi)用最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 R 值稱為 最佳回流比。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)核算確定最佳 R 值，常 用的適宜 R （ 2） 本設(shè)計(jì)考慮以上 原則選用： R 1.6 能的利用 精餾過程的熱效率很低，進(jìn)入再沸器的能量的 95%以上被塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)帶走，僅約 5%的能量被有效地利用。采用熱泵技術(shù)可使塔頂蒸氣溫度提高，提高了溫度的蒸氣再用于加熱釜液，使釜液蒸發(fā)的同時(shí)，塔頂蒸氣冷凝。該方法不僅可節(jié)省大量的加熱蒸汽，而且還節(jié)省了大量的冷卻介質(zhì)。當(dāng)然，塔頂蒸氣可用作低溫系統(tǒng)的熱源，或通入廢熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽，供別處使用。在考慮充分利用熱能的同時(shí)，還應(yīng)考慮到所需增加設(shè)備的投資和由此給精餾操作帶來的影響。 定設(shè)計(jì)方案的原則 總的原則 是盡可能多地采用先進(jìn)的技術(shù)，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點(diǎn)。 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于工業(yè)上原料的濃度、溫度經(jīng)常有變化，因此設(shè)計(jì)的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性，可方便地進(jìn)行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測(cè)和控制生產(chǎn)過程。 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基建的費(fèi)用，如合理利用塔頂和塔底的廢熱，既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗 ，也能節(jié)省電的消耗。回流比對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。冷卻水的節(jié)省也對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用有影響，減少冷卻水用量，操作費(fèi)用下降，但所需傳熱設(shè)備面積增加，設(shè)備費(fèi)用增加。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。 保證生產(chǎn)安全 生產(chǎn)中應(yīng)防止物料的泄露，生產(chǎn)和使用易燃物料車間的電器均應(yīng)為防爆產(chǎn)品。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度。 李健 化工 070325 甲醇 8 第三節(jié) 板式精餾塔的工藝計(jì)算 1理論塔板數(shù)的計(jì)算與實(shí)際板數(shù)的確定 論板數(shù)計(jì)算 料衡算 質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換： 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 摩爾分?jǐn)?shù) F 知進(jìn)料量 240F ，進(jìn)料組成 X ，進(jìn)料 1q 設(shè)計(jì)要求： X X 衡算方程 ： hK mo 0 3 . 9 12/m o . . 0 90 0 1 1 1 1 X 1q q 線方程為： 讀圖可知平衡線和 q 線交點(diǎn)為 X 李健 化工 070325 甲醇 9 的確定 i n m i n 餾段操作線方程的確定 精餾段操作線方程： Y D 已知 D h R 餾段： L h V（ R 1） D h 提餾段： L L 40=h V V（ 1 q） F V h 提餾段操作線方程： 3 . 9 0 . 0 7 4 板計(jì)算法 逐板計(jì)算法 ,就是從塔頂或塔底出發(fā) ,交替使用相平衡方程和操作線方程 ,逐板計(jì)算各理論板的氣、液相組成 ,直到達(dá)到規(guī)定的分離要求為止。每利用一次相平衡關(guān)系就算做一塊理論塔板，利用相平衡關(guān)系的總次數(shù)就是所需的總理論板數(shù)。 李健 化工 070325 甲醇 10 根據(jù)已知條件編寫逐板計(jì)算程序，利用 運(yùn)行 可得如下結(jié)果： 計(jì)算結(jié)果 精餾段理論塔板數(shù)為： 9(塊 ) 提餾段理論塔板數(shù)為： 00(塊 ) 共需理論塔板數(shù)為： 01(塊 ) 由上往下，各塔板上的液相組成： a = 李健 化工 070325 甲醇 11 1 2 5 上往下，各塔板上的氣相組成： b = 1 2 5 作線上的點(diǎn) 平衡線上的點(diǎn) （ 9 9 1 9 1 0 Y ） （ 1 ( 9 8 2 7 9 1 ( 2 （ 6 9 9 2 Y ） （ 6 9 3 ( 3 ( 0 8 7,4 （ 4 Y ） （ 1 5 0 0 5 ( 8 6 2 0 0 5 ( 6 （ 6 Y ） （ 7 ( 7 ( 6 6 9 0 5 8 李健 化工 070325 甲醇 12 （ 5 3 0 0 5 8 Y ） （ 9 ( 4 3 2 5 9 09 ( 4 3 2 0 5 010 （ 110 Y） （ 2 9 9 5 8 111 ( 211 ( 1 6 5 2 5 212 （ 312 Y） （ 313 ( 413 ( 414 （ 514 Y） （ 0 0 0 0 0 5 圖解法以在 解法簡(jiǎn)單步驟： 1) 首先在直角坐標(biāo)上作出恒壓下的 2) 在 X 、 點(diǎn)，并通過三點(diǎn)做垂 線交對(duì)角線于 a、 e、 b 三點(diǎn)。 3) 借助于 出精餾段和提餾段的操作線。 4) 從點(diǎn) 梯級(jí)跨過兩段操作線交點(diǎn) 在相平衡線和提餾段操作線之間做梯級(jí)，直到梯級(jí)達(dá)到或跨過 5) 梯級(jí)在相平衡線上的頂點(diǎn)數(shù)即為所需要的理論板數(shù)。若塔頂采用分凝器，則分凝器相當(dāng)于一塊理論版，應(yīng)從總梯級(jí)數(shù)中減去 1；塔底再沸器是否相當(dāng)于一塊理論板 需要看再沸器的型式，一般情況下可以看做一塊理論板予以扣除。 6) 進(jìn)料板相當(dāng)于跨過交點(diǎn) 李健 化工 070325 甲醇 13 讀圖可知：精餾段理論板數(shù) 9塊， 提餾段 理論板數(shù) =6塊 際板層數(shù)的確定 (以逐板計(jì)算法為依據(jù) ) 塊精 9N 塊（不包括再沸器）提 塊提精 29 李健 化工 070325 甲醇 14 2精餾塔操作 條件計(jì)算 作壓強(qiáng)的選擇 應(yīng)該根據(jù)處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性原則。對(duì)熱敏物料，一般采用減壓操作，可使相對(duì)揮發(fā)度增大，利于分離，但壓力減小，導(dǎo)致塔徑增加，要使用抽空設(shè)備。對(duì)于物性無特殊要求的采用常壓操作。 塔頂壓力 K P 單板壓降 進(jìn)料板壓力 K P 5P 塔底壓力 K P 5 精餾段平均壓力 K P aP m 提餾段平均壓力 K P aP m 42/) 7( 作溫度的計(jì)算 泡點(diǎn)進(jìn)料： F 通過“ 查得： 進(jìn)料板溫度 t 塔頂溫度： t 塔底溫度： t 精餾段平均溫度 提餾段 平均溫度 李健 化工 070325 甲醇 15 內(nèi)物料平均分子量、張力、流量及密度的計(jì)算 度及流量 設(shè)甲醇為 a，水為 b 甲醇分子量為： 水的分子量為： kg/ 、精餾段 精 餾段平均溫度 查 表得： a = (按飽和液體計(jì) )， b 3/液相平均分子量： k m o ( 氣相平均分子量： k m o ( 液相密度： 3/22 . 418 氣相密度： 3m /（氣相視為理想氣體） 液相流量 ： / . 4 4 氣相流量： / 2 0 4 03 6 0 0 3 、 提餾段 提餾段平均溫度： 查 aa 李健 化工 070325 甲醇 16 33 / 液相平均分子量： k m o ( 氣相平均分子量： k m o ( 液相密度： 3l /. 3 2 8934M 氣相密度： 3mv /. 8 8 90 （氣相視為理想氣體） 液相流量 ： / 3 2 600 33相流量： / 7 0 03 6 0 0 3 查 化工原理附錄 2 水的物理性質(zhì)及附錄 9有機(jī)液體的表面張力共線圖 知： 塔頂液相表面張 力 t , b / (1 進(jìn)料板液相表面張力 t , 16 7 9 (2 塔底液相表面張力 t ， (3 精餾段平均液相表面張力 m/1 精李健 化工 070325 甲醇 17 提餾段平均液相表面張力 2 提全塔平均液相表面張力 m/1 體平均粘度計(jì)算 i塔頂液體粘度 : t , a X m 進(jìn)料板液體粘度 : t , a 3 3 m 塔釜液體粘度 : t , a 2 8 2 m 精餾段平均液相粘度 1 精提餾段平均液相粘度 2 提全塔 平均液相粘度 1 李健 化工 070325 甲醇 18 3 塔徑的確定 餾段 設(shè) T 2/12/1 ) . 482)(7 9 2 0 0 6 0 2 (/L ）（ LT h 由圖 120 ( 健 化工 070325 甲醇 19 允許有效空塔速度 482(u ( m a x ) 取安全系數(shù)為 u 0.6(s (4D 圓整取塔徑為 際空塔氣速 )/(4 2 即 0 0 7 8 7 9 2 初步核算：霧沫夾帶： 取 ,(A 22 查圖可知 A % f ， 汽汽 . 1k0/(12)(73( 停留時(shí)間： 5 . 5 0 0 0 6 0 2 5/)0 5 6 6 H A 自以上兩項(xiàng)核算初步認(rèn)為塔徑取 設(shè) Lh = 2/12/1 S )0 . 8 8 9/9 3 4 . 3 2 8)(/L ）（ 健 化工 070325 甲醇 20 LT h 由圖 1220C ( 許有效空塔速度 8 8 9/)0 . 8 8 99 3 4 . 3 28(u ( m a x ) u s )D ( 取塔徑為 際空塔氣速 )/(4 2 即 9 6 7 8 7 5 7 初步核算：霧沫夾帶： 取 李健 化工 070325 甲醇 21 ,7 8 (A 22 查圖可知 A % A 液層上部的氣體速度 f ， fT 汽汽 . 1(12)(73( 停留時(shí)間： 5 . 5 5 0 0 1 7 5 3 1/)0 5 6 6 H A 自以上兩項(xiàng)核算初步認(rèn)為塔徑取 精餾段有效高度 0 . 18()1( 1 精提餾段有效高度 . 9 12()1( 2 提從塔頂開始每隔 7塊板開一個(gè)人孔，其直徑為 開人孔的兩塊板間距取 所以應(yīng)多加高 ( 18/7+（ 12/7） =(1)塔頂空間 H = ,共為 2)塔底空間 塔底儲(chǔ)液高度依停留 4李健 化工 070325 甲醇 22 040 0 1 75 3 取塔底液面至最下層塔板之間的距離為 1m，中間開一直徑為 +3)整體塔高 . 8 6 71 精餾塔：已知條 件： T= P= S= m =s 提餾段 ：已知條件： T= P= SV = SL = S = = m =s 流裝置 單溢流又稱直徑流。液體自受液盤橫向流過塔板至溢流堰。此 種溢流方式液體流徑較長(zhǎng)，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，在直徑小于 選用單溢流弓形管降液管，不設(shè)進(jìn)口堰 ,采用凹形受液盤。 李健 化工 070325 甲醇 23 餾段： 堰長(zhǎng) 餾段 ： 堰長(zhǎng) 出口堰高 餾段： 求1)0 060 2 0)( 由圖 12=)/(0 0 2 8 3/2) 0 0 6 0 2 0 0( 2 8 大于 6宜大于 70 李健 化工 070325 甲醇 24 f 可忽略 求 故 ?。?0 . 。 5 6 6 提餾段 ： 求 . 8) 由圖 12=)/(0 0 2 8 3/2) 0 1 7 5 3 0 0( 2 8 f 可忽略 求化工 070325 甲醇 25 前面已假設(shè)： 故 ?。?13 0. 113 。 6 3 3 f 精餾段 ： 求液面梯降 )(b 由圖 12 內(nèi)外堰間距離 d 取 ,(A 22 查圖可知 A % f ， 汽汽 . 1k0/(12)(73( 停留時(shí)間： 5 . 5 0 0 0 6 0 2 5/)0 5 6 6 H A 李健 化工 070325 甲醇 26 提餾段 ： 求液面梯降 (2/)(b 由圖 12 內(nèi)外堰間距離 d 取 ,7 8 (A 22 查圖可知 A % A 液層上部的氣體速度 f 1 5 8 2 ， 9175. 汽汽 . 1k0/(12)(73( 停留時(shí)間： 5 . 5 0 0 1 7 5 3 1/)0 5 6 6 H A 示 降液管底隙高度 低于出口堰高能保證降液管底端有良好的液封，一般不應(yīng)低于 6 h 也可按下式計(jì)算： 李健 化工 070325 甲醇 27 h O 式中 液體通過底隙時(shí)的流速， m/s。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取 （ m/s。 精餾段： 取 12餾段 ： 取 s，得 26板布置及篩孔數(shù)目與排列 D 800塔板采用分層，查表塔板分為 3塊。 精餾段： 查 表 10取 提餾段 ： 查 表 10取 篩孔計(jì)算及其排列 精餾段： 取 3/,4 OO 則 t=12健 化工 070325 甲醇 28 對(duì)單溢流型塔 板，開孔區(qū)面積 用下式計(jì)算，即 )s 0(2A 1222 查 表 10取 )()2/(x 2/(r m 篩孔按正三角形排列，篩孔數(shù)目 個(gè)4 0 4 80 1 4 a 開孔率為 %2 td o 氣體通過閥孔的氣速為 4 9 2 提餾段 ： 取 3/,4 OO 則 t=12單溢流型塔板，開孔區(qū)面積 用下式計(jì)算，即 )s 0(2A 1222 查 表 10取 )()2/(x 2/(r m 李健 化工 070325 甲醇 29 篩孔按正三角形排列，篩