例子筛 板 式 精 馏 塔 设 计 报 告一、设计任务:要精馏分离的混合物为:苯-甲苯原料液组成为 xf= %(摩尔)塔顶产品产量 D = kmol/h (每小时 千摩尔)塔顶产品组成 xd= %(摩尔)塔底残液组成 xw= %(摩尔)(以间接蒸汽加热计)-----------------------------二、物料衡算:设计者选取的D、Xd、Xf、Xw见以上“设计任务”可计算出:若按间接蒸汽加热计, 则由以下物料平衡关系式: F = D + W FXf= DXd+WXw可计算得:原料液量 F = kmol/h塔底产品产量 W = kmol/h---------------------------------三、塔板数的确定:设计时选取:实际回流比是最小回流比的 倍,进料液相分率q= ,此时,最小回流比 Rmin= 实际回流比 R= * 理论板数N =, 其中,精馏段N1 = , 提馏段N2 = 由平均黏度、相对挥发度μav, αav, 可算得全塔效率 Et = 实际板数Ne= 22, 其中,精馏段Ne1= 9, 提馏段Ne2= 13-----------------------------四、塔径的确定:可由板间距 Ht 和 (Vl/Vg)(ρl/ρg)^确定气液负荷参数C, 从而求得液泛气速Uf=C ?[(ρl-ρg)/ ρg]^,最后根据塔内气体流通面积A=Vg/U=Vg/[()Uf]估算塔径D, 再圆整之。按精馏段首、末板,提馏段首、末板算得的塔径分别为:米、米, 米、米程序自动圆整(或手工强行调整)后的塔径为:毫米,即 米-----------------------------------五、塔板和降液管结构设计:堰长与塔径之比Lw/D= 堰长 Lw= 1 mm塔径 D = 1800 mm安定区宽度 Ws= 75 mm开孔区至塔壁距离Wc= 50 mm孔径 do= 5 mm孔中心距 t = 15 mm堰高 hw= 50 mm降液管底隙高度 hd'= 40 mm塔板厚度 tp= 4 mm板间距 Ht= 450 mm以上为选定[调整]值; 以下为计算值:计算孔数 n= 9111 塔截面积 A= 2544690 mm^2降液管截面积 Ad= 223155 mm^2有效截面积 An= 2321535 mm^2工作区面积 Aa= 2098380 mm^2开孔区面积 Aa'= 1775172 mm^2总开孔面积 Ao= 178898 mm^2 Ad/A= An/A= Ao/Aa'= ----------------------------------------六、流体力学校核: 精馏段首板:单板压降 ΔHt=ho+he=ho+β(hw+how)= 清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)< atm堰上液头how=(Vl'/Lw)^(2/3)= 为流动稳定,要求how>, 如实在达不到此要求则用齿形堰。液沫夹带率 ψ= 要求,ψ〈 ()降液管内泡沫层高度Hd'=ΔHt+(hw+how)+hd= 要求 Hd' 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板实际孔速与漏液时孔速之比Uo/Uomin= Uo必须大于Uo(即比值>1)。要求该比值最好 > ,以免漏液过量精馏段末板:单板压降(气体) ΔHt= 清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)< atm堰上液层高度 how= 为流动稳定,要求how>, 如实在达不到此要求则用齿形堰。液沫夹带率 ψ= 要求,ψ〈 ()降液管泡沫层高度 Hd'= 要求 Hd' 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin= 要求该比值最好 > , 否则可导致漏液过量提馏段首板:单板压降(气体) ΔHt= 清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)< atm堰上液层高度 how= 为流动稳定,要求how>, 如实在达不到此要求则用齿形堰。液沫夹带率 ψ= 要求,ψ〈 ()降液管泡沫层高度 Hd'= 要求 Hd' 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin= 要求该比值最好 > , 否则可导致漏液过量提馏段末板:单板压降(气体) ΔHt= 清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)< atm堰上液层高度 how= 为流动稳定,要求how>, 如实在达不到此要求则用齿形堰。液沫夹带率 ψ= 要求,ψ〈 ()降液管泡沫层高度 Hd'= 要求 Hd' 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin= 要求该比值 最好 > , 否则可导致漏液过量--------------------------------------------七、塔高:塔高约米