課程設(shè)計-乙醇-水連續(xù)精餾塔篩板塔的設(shè)計CJP

廣東石油化工

學(xué)院學(xué)院化工原理課程設(shè)計題目 乙醇一水連續(xù)精微塔篩板塔的設(shè)計指導(dǎo)教師成績 評閱教師姓名 CJP陳平平 班級 化工卓越14-1 學(xué)完成時間2017年1月11日化工原理課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目題目：乙醇一水連續(xù)精儲塔篩板塔的設(shè)計。工藝參數(shù)：原料含乙醇35%+0.05*學(xué)號后兩位（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）塔頂產(chǎn)品中乙醇含量為：不小于70%,塔底殘液中含乙醇為：不高于10%,該塔的生產(chǎn)能力為： 質(zhì)量流量=（10+0.1*學(xué)號后兩位）噸/小時基本條件：頂壓強為4kPa（表壓），單板壓降》0.7kPa,料液以泡點狀態(tài)進(jìn)入塔內(nèi)，塔底供熱可間接加熱（再沸器）和直接水蒸氣加熱?；亓鞅龋鹤赃x,二、設(shè)計內(nèi)容：1、設(shè)計方案的確定及流程說：確定全套精儲裝置的流程，并對操作條件和主要設(shè)備做簡要說明。2、塔的工藝計算：物料衡算、理論板數(shù)、實際板數(shù)、熱量衡算、精儲塔主要物性。3、塔和塔板的工藝尺寸設(shè)計：1）塔高、塔高及塔徑的確定并圓整；2）塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定；3）塔板的流體力學(xué)驗算；繪出塔板的負(fù)荷性能圖。4、輔助設(shè)備選型與計算：1）塔頂冷凝器的熱負(fù)荷和冷卻水用量；2）塔底再沸器的熱負(fù)荷和水蒸汽用量；5、接管尺寸計算；6、繪制塔板結(jié)構(gòu)圖（大號坐標(biāo)紙）；7、設(shè)計結(jié)果概要或設(shè)計一覽表；8、對本設(shè)計的評述或有關(guān)問題的分析討論。三、設(shè)計要求：1、設(shè)計完成后，設(shè)計說明書一份。設(shè)計說明書包括：封面、目錄、設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計計算書、設(shè)計結(jié)果匯總表、塔板的負(fù)荷性能圖、塔板結(jié)構(gòu)圖、參考文獻(xiàn)及設(shè)計自評表等。2、設(shè)計計算書主要包括：設(shè)計內(nèi)容四、參考文獻(xiàn)格式：作者題名書刊名出版地出版者 出版日期參考章節(jié)五、參考書目：1、姚玉英.化工原理,上冊,1版.天津：天津大學(xué)出版社，19992、柴誠敬.化工原理課程設(shè)計.1版.天津：天津大學(xué)出版社，19943、匡國柱.化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 .1版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20024、李功祥.常用化工單元設(shè)備設(shè)計.1版.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003六、設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)常壓下乙醇一水系統(tǒng)t—x—y數(shù)據(jù)如表1—6所不。表1一6乙醇一水系統(tǒng)t—x—y數(shù)據(jù)沸點t/c乙醇摩爾數(shù)/%沸點t/C乙醇摩爾數(shù)/%次相氣帶次相氣帶99.90.0040.0538227.356.4499.80.040.5181.333.2458.7899.70.050.7780.642.0962.2299.50.121.5780.148.9264.7099.20.232.9079.8552.6866.2899.00.313.72579.561.0270.2998.750.394.5179.265.6472.7197.650.798.7678.9568.9274.6995.81.6116.3478.7572.3676.9391.34.1629.9278.675.9979.2687.97.4139.1678.479.8281.8385.212.6447.4978.2783.8784.9183.7517.4151.6778.285.9786.4082.325.7555.7478.1589.4189.41乙醇相對分子質(zhì)量：46;水相對分子質(zhì)量：1825c時的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關(guān)系為：(T=67.83364-2.9726X0.09604x2-0.00163x31.34810^x4-4.31410‘x5

式中(T25c式中(T25c時的乙醇和水的混合液的表面張力， N/m；x——乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。其他溫度下的表面張力可利用下式求得12研 Tc-丁2、一= 012 1TC-工」(1-54)式中 八一一溫度為T1時的表面張力；N/m；(72——溫度為K時的表面張力；N/m；TC一一混合物的11缶界溫度， Tc=ExiT.,K；Xi——組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；Tei——組分i的臨界溫度，Ko板效率計算公式：ET=0.49*(al)-0.245設(shè)計計算.設(shè)計方案的確定抄書.塔的物料衡算料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含乙醇摩爾分率Xf===17.78%Xd===77.88%Xw===2.01%平均摩爾質(zhì)量MF=17.78%(46+82.12%x18=22.98kg/kmolMD=77.88%46+22.11%x18=39.80kg/kmolMW=2.01%46+97.99%x18=18.56kg/kmol物料衡算生產(chǎn)能力質(zhì)量流量=11.2噸/h總物料衡算 F=D+W易揮發(fā)組分物料衡算FXXf=DXXd+WXw聯(lián)立總物料衡算和易揮發(fā)組分物料衡算解得: F=（11.2X103kg/h）/22.98mol/kg=487.38kmol/hW=357.24kmol/h D=114.82kmol/h3塔板數(shù)的確定.1 理論塔板數(shù)NT的求取求最小回流比Rmin及操作回流比R。乙醇一水體系的y-x平衡曲線有下凹部分，自a（工，Yd）作平衡線的切線切于其下凹部分，并延長與y軸相交，截距0.42,解得Rnin=0.8182o所以操作回流比R=2%=1.636求理論板NT精微段操作線方程Y=0.62X+0.295根據(jù)乙醇一水的氣?平衡數(shù)據(jù)（表1）作y-x圖，如圖1。圖1乙醇、水的y-x圖及圖解理論板如圖2所示，按M.T.圖解法求得：(不包括再沸器)精儲段理論板數(shù)為6層，提儲段為2層(不包括再沸器)，第2層為加料板。3.2全塔效率ET的求取根據(jù)塔頂、塔底液相組成用內(nèi)插法求溫度得：=，解出td=78.50C,同理tw=98.75CtM=(to+tvy)/2=88.63C88.63C時，乙醇和水的粘度分別為：0.440mPas和0.322mPas該溫度下進(jìn)料液相平均粘度為：wm=0.1778Xw乙醇+(1-0.1778)乂區(qū)水=0.343mPa.s所以ET=0.49*(am曠0.245=0.453.3 實際塔板數(shù)N精微段 N精=6/0.45=13.33,取14層提微段 N提=2/0.45=4.44，取5層4塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算

操作壓強Pm塔頂壓強R=101.3+4=105.3kPa,取每層塔板壓強降△P=0.6kPa,則進(jìn)料板壓強和塔底壓強分別為：PF=105.3+14X0.6=113.7kpaP=105.3+19X0.6=116.8kpa精儲段和提儲段平均操作壓強為P精微==109.5kpaP提儲==115.25kpa溫度tm依據(jù)操作壓強，依下式試差計算操作溫度：P=Xa+Xb式中：X一溶液中組分的摩爾分?jǐn)?shù)；P—溶液上方的總壓，Pa;p0一同溫度下純組分的飽和蒸汽壓，Pa（下標(biāo)A表示易揮發(fā)組分，B表示難揮發(fā)組分）。其中水、乙醇的飽和蒸汽壓由安托尼方程計算。LgF0=A-式中：p0—在溫度為T時的飽和蒸汽壓，mmHgT—溫度，C；A,B,C—Antoine常數(shù)，其值表1ABC乙醇8.044961554.3222.65水7.966811668.21228表1A,B,C—Antoine常數(shù)計算結(jié)果如下:塔頂溫度8.04496101554.3t222.658.04496101554.3t222.651668.217.96681- 0.133 0.7788 10t2280.133 0.2212:105.3解彳導(dǎo)tD=82.78C。同理得：tF=95.56C,tw=101.02。則精儲段平均溫度和提儲段平均溫度為：82.78 95.562=89.17C82.78 95.562=89.17C95.56 101.022=98.29C平均摩爾質(zhì)量Mm塔頂Xd塔頂Xd=y1=0.7788X1=0.7384（由氣液平衡曲線得）MVDm=0.7788 46（1-0.7788） 18=39.806kg/kmolMLDm=0.738446（1-0.7384）18=38.675kg/kmol進(jìn)料板 yF=0.1778 xF=0.0187同理得MVFm二22.98kg/kmol；MLFm=18.53kg/kmol塔底 yW=0.0201 Xw=0.00201同理得 MVWm=18.56kg/kmol;MLwm=18.56kg/kmol則精儲段和提儲段的平均摩爾質(zhì)量分別為：39.80622.98MVm（精）= =31.393kg/kmolMLm（精）38.67518.532=28.60kg/kmolMVm（提）22.9818.562=20.77kg/kmolMLm（提）18.5318.562=18.54kg/kmol平均密度pm液相密度PLm塔頂溫度tD=82.78C,根據(jù)表2由內(nèi)插法得82.78C時水和乙醇的密度

/2030405060708090100110乙醇密度kg/m3795785777765755746735730716703水密度kg/m3998.2995.7992.2988.1983.2977.8971.8965.3958.4951.090一80730一73582^=年=733.61kg/90一80730一73582^=年=733.61kg/m390-80965.3-971.882.78-80 、 二康P水—971.8=969.99kg/m依下式1/：Lm-a/「la，?工b/「lb（3為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）0.900.10 十 二733.61 969.99；-LmD=751.93kg/m3=805.41=805.41kg/J；u906.58kg/J5同理求得進(jìn)料板和塔底液相密度PLmF=858.89kg/m3；PLmW=954.27kg/m3故精儲段和提儲段的平均密度分別為:Lm精)=(751.93 858.89)/：［m提)=(954.2785889)/4.4.2精儲段和提儲段的氣相密度mV「mV精）109.5 34.7368RT8.314(89.17 273.15)=1.263kg/m3P舊

P舊

mV(提)PMm是

RT115.2524.5163 3 =0.919kg/m8.314(98.29273.15)4.5液體表面張力（Tm25c時的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關(guān)系為:式中(T25C時的乙醇和水的混合液的表面張力， N/m^x——乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。其他溫度下的表面張力可利用下式求得：式中(T1——溫度為Ti時的表面張力；N/mi(T2——溫度為T2時的表面張力；N/miTc——混合物的臨界溫度，Tc=ExiTci,K;Xi——組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；Tei——組分i的臨界溫度，Ko25c時，(r=m66.77N/mTc乙醇=516.2KTc水=647.3K(tf=89.77N/m同理(Td=91.92mN/m gw=89.70mN/m則精儲段和提儲段平均表面張力分別為-89.77291?92=90.85小/m89.77 89.70二m(提)= 2 =89.74nN/m4.6液體粘度林Lm塔頂、進(jìn)料板、塔底所對應(yīng)的溫度下水的粘度分別為

P7Kd=0.344mas%kf=0.298P7Kd=0.344mas塔頂、進(jìn)料板、塔底所對應(yīng)的溫度下乙醇的粘度分別為N乙d=0.489masN乙f=0.393masI^d=0.348mas%D=0.7788X0.489+（1-0.7788）父0.344=0.457mas%=0.1778M0.393+（1-0.1778）父0.298=0.315mPas%W=0.0201M0.348+（1—0.0201）M0.280=0.281mpa，s則精儲段和提儲段平均液相粘度分別為uLm（精）uLm（精）0.4570.3152=0.386mnas? 0.3150.281%（提）= 2 =0.298mPas5氣液負(fù)荷計算精儲段氣液負(fù)荷計算如下:V=（R1）D=（1.636 1）114.82=302.665kmol/hVMVm（精） 302.665X34.737 3,VS精= = =2.31m3/s’ 3600PVm（精） 3600M1.263L=RD=1.636114.82=187.84kmol/hLS,LS,精LMLm（精）一3600；（精）187.8429.67173600805.41=0.001922m3/sVMVm（提）3600；Vm（提）VMVm（提）3600；Vm（提）=2.242m3/sLS,提_LMLm（提）一3600：Lm（提）187.8419.3893600906.58=0.00116m3/s __ __3Lh,精=LS3600=0.0019223600=6.9192m3/h同理得提儲段302.66524.51636000.919

6塔體主要工藝尺寸計算塔徑D表6板間距與塔徑的關(guān)系D/m0.3--0.50.5?0.80.8--1.61.6?2.42.4--4.0板間距HT/mm200--300250?350300--450350?600400--600參考表6,初選板間距H=0.40m，取板上液層高度hL=0.06m,故HT_hL=0.40-0.06=0.34mLS LS :L1(S)(—)2Vs ：v0.001922805.41工=0.0210Al』。*5。.慎0.060..08OJO—I——J =0.0210Al』。*5。.慎0.060..08OJO—I——J ：：:IIji0.200.劉o,40nfiorr麗i.no圖3Sminth關(guān)聯(lián)圖查圖3可知，C20=0.072,依照下式校正Cumax：L一：vumax：L一：v=0.097805.41一1.263 ，2.448m/s：V1.263取安全系數(shù)為0.7,則0.7umax=0.7 2.448=1.7136m/s4VsD=二u".3.141.713642.314VsD=二u".3.141.713642.31=1.3im按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為1.6m,按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為1.6m,則空塔氣速u4Vs 42.31 ，S2= 2=1.149m/s二D 3.141.6塔內(nèi)各段負(fù)荷差別不大，各段塔徑保持一致則提儲段空塔氣速塔內(nèi)各段負(fù)荷差別不大，各段塔徑保持一致則提儲段空塔氣速為二42.2422-116m/s廿 3.14x1.62塔有效高度ZZ精=(N精一1Ht=(14—1 0.4=5.2mZ提=(N提一1Ht=(5-1)<0.4=1.6m在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為0.8米故精儲塔的有效高度為Z=Z精+Z提+0.8=5.2+1.6+0.8=7.6m7塔板主要工藝尺寸計算溢流裝置根據(jù)塔徑和液體流量采用單流型、弓形降液管、平行受液盤及平行溢流堰。不設(shè)進(jìn)口堰。各項計算如下。溢流堰長lw取lw=0.66D,即lw=0.66 1.6-1.06m出口堰高h(yuǎn)whw=hL-how則hOW=2.84則hOW=2.84E1000 lw 10002’6.9192兩 ?=0.0099m<1.06)故 hw=0.06—0.0099=0.050lm降液管管寬度W與降液管面積A由lw/D=1.06/1.6 =0.66查圖50.4力0.4力01r60.7。.80.0IhQ日圖5弓形降液管的寬度和面積彳W/D=0.124,Af/AT=0.0722_ _ 7[_9 9故W=0.1241.6=0.198m Af=0.0722 -D2=0.145m24由下式計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，即AfHTAfHTAfHTAfHT0.1450.400.001922=30.17s—5s（符合要求）0.1450.400.00116=50s一5s降液管底隙高度he取液體通過降液管底隙的流速u0=0.08m/s,依下式計算降液管底隙高度ho:hoLs1hoLs1Wu000019221.060.08=0.0226mhw-ho=0.0501-0.0226=0.0275m>0.006m故降液管底隙高度設(shè)計合理塔板布置塔板的分塊因D>800mm故塔板采用分塊式，查表5-3得，塔板分為4塊邊緣區(qū)寬度確定取邊緣區(qū)寬度W=0.035m,安定區(qū)寬度W=0.065m開孔區(qū)面積A計算A=2xR2-x2高2 1XRsin--R=20.537.0.7652一0.53721800.7652sin1次0.765二1.496m2其中x=D-(WW)二2竺■一(0.19820.065)=0.537m0.765mR=D一W=16一0.0.765m篩孔計算及其排列6為3mm取t/d0=6為3mm取t/d0=3.0,故孔中心距t=35=15mm依下式計算塔板上的篩孔數(shù)n11551032A=t2’1155x103"1521.496=7680孔依下式計算塔板上的開孔區(qū)的開孔率，％=—%=產(chǎn)A，％=—%=產(chǎn)At/d。2 (3.02=16.6%氣體通過篩孔的氣速=9.301m/sVs 2.31=9.301m/sU0=—= Ao 0.1661.4968篩板的流體力學(xué)驗算

8.1塔板壓降計算8.1干板阻力hc計算依do/S=5/3=1.67,查圖7,Q=0.772圖7圖7干篩孔的流量系數(shù)2hc=0.051(3)2(五)=0.051黑,9^01\上1.2631=0.0116m液柱CO PL <0.772J <805.41；氣體通過液層的阻力hi計算Vs 2.31ua= = 2 -1.24m/sAt-Af 3.14/41.6-0.145F0=uaFJ=1.24 1.263=1.39kg1/2/(sm1/2)由圖8查取板上液層充氣系數(shù)B由圖8查取板上液層充氣系數(shù)B為0.61。4圖8充氣系數(shù)關(guān)系圖依式。=PhL=0.61父0.06=0.0366m液柱液體表面張力的阻力h。計算依式he4二：Lgdo490.85 10-3805.4197810.005=0.00920m故 hp=hchlh「=0.01160.03660.00920=0.0574m單板壓強降為APP=hPPLg=0.0574黑805.41x9.81=453.52Pa<600Pa（設(shè)計允許值）液面落差對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響液沫夾帶量依式 ev依式 ev5.710-（ua）3.2HT-hf=5.7-10必產(chǎn)=0.0105kg液/kg氣<0.1kg液/kg氣90.8510 0.4-0.15式中，hf——塔板上鼓泡層高度，可按泡沫層相對密度為 0.4考慮，即hf=2.5hL=2.5X0.06=0.15m故在設(shè)計負(fù)荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。漏液依式uOW=4.4C°..（0.0056—0.137二八二）4/￡-4.40.772 .0.00560.130.06-0.00920 805.41/1.263=5.56m/s篩板的穩(wěn)定性系數(shù)K =9細(xì)=1.671.5uOW 5.56故在設(shè)計負(fù)荷下無明顯漏液。液泛的驗算為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 HdER%+hW)hd=0.153(—Ls—)2=0.153(0.08)2=0.001m液柱lWhOHdHd二hP hL hd?、?0.5,WJG(Ht+hw)=0.5x(0.4+0.0501)=0.225m液柱Hd”，(Ht取①=0.5,WJG(Ht+hw)=0.5x(0.4+0.0501)=0.225m液柱Hd”，(Ht hW)故在設(shè)計負(fù)荷下不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。9塔板負(fù)荷性能圖9.1漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（1）2由hL=hW+hOW=0.0501+0.880L5、uOWV,￥代人漏液點氣速式:AuOW4.4CO(0.0056 0.13hL-h；_)：L/：v&=4.40.772AJ|0.0056+0.13(0.0501+0.880Ls3)—0.00920805.411.263A前已算出為0.248m：代入上式并整理，得Vs,minVs,min=4.60990.00291+0.114Ls看在操作范圍內(nèi)任取n個Ls值，依上式計算相應(yīng)Vs值，列于表9中，依表9中數(shù)據(jù)作漏液線（1）,如圖9中線（1）所示。表9Ls,m3/s0.61041.510，3.01044.5 10，Vs,m3/s0.2710.2960.3260.3499.2液沫液帶線（2）5.710 / Ua 、3.2= ( )二HT-hfuaVsAT-Af 2.0096-uaVsAT-Af 2.0096-0.145=0.536VShf=2.5(hw+how)=2.5|hw+2.84父10，旦3600Ls)2

lW近似取Ez1.0,hW=0.0501m,1w=1.06mHt. J 33600L己hHt. J 33600L己hf=2.50.048+2.84m10-( —)3I 1.062=0.12 1.604Ls^取液沫夾帶極限值%為0.1kg液/kg氣，已知仃=32.65父10至N/m,6 ??5.7 10 ua 3,24曰一^—=0.4m根據(jù)eV= ( )，行下式:二 Hr-hf… 5,710*0.1二 390.85 10-0.536VsJ20.4-0.12-1.604Ls32整理得 vs=5.233-29.978L3在操作范圍內(nèi),任取幾個Ls值，依上式算出相應(yīng)的Vs值列于表7中。并依表中數(shù)據(jù)在Vs-Ls圖中做出液沫夾帶線（2）,如圖9中線（2）所示。取平堰、堰上液層高度how依下式計算，則0.012m作為液相負(fù)荷下限條件，取E定1.0,取平堰、堰上液層高度how依下式計算，則0.012m作為液相負(fù)荷下限條件，取E定1.0,how_2,84―10002/3’3600Ls,min；E IL1WJ二0.012整理上式得Ls,min3/20.012 10002.84坦=0.00256m3/s3600表7Ls,m3/s0.610工1.510，3.010，4.5 10，Vs,m3/s5.0204.8404.6094.4169.3液相負(fù)荷下限線（3）液相負(fù)荷下限線（圖液相負(fù)荷下限線（圖9線（3）所示。3）在Vs-Ls坐標(biāo)圖上為與氣體流量Vs無關(guān)得垂直線，如液相負(fù)荷上限線（4）取液體在降液管中停留時間為4s,則AHt0.145 0.4 3.,max = =0.0145m/s,max表表8液相負(fù)荷上限線（4）在Vs-Ls坐標(biāo)圖上為與氣體流量Vs無關(guān)得垂直線，如圖9線（4）所示。液泛線（5）Hd-：j(HThW)-hPhW hOW hd近似取E近似取E電1.0,Iw=0.6m(c)hOw=2.84 10(c)hOw=2.84 10汨3600Ls2 B2 93 33600L3 ,2)3=2.8410-( s)3=0.642Ls31.06hP=hchlh..hc=0.051［粵)2(上)hc=0.051［粵)2(上)CO rL=0.051(2:V=0.051(Vs0.772 0.248)21.263 =0.00218Vs2805.41故(d)hd=0.153(—LlW故(d)hd=0.153(—LlWho)2=0.153(Ls1.060.0226)2=266.6Ls2h=B(hW+hOW)=0.6iQ0.0501+0.642Ls：)=0.03056+0.3916Lsh.j=0.009202 2hP=0.00218Vs 0.039760.3916Ls3(e)將Ht為0.4m,hw為0.0501m,①=0.5及式（c）、（d）、（e）代入式Hd=hP+hL+hd和HdM①(Ht+h/得:TOC\o"1-5"\h\z2 22 — — 20.5(0.40.0501)=0.02Vs 0.638Ls30.039260.0530.938Ls3680Ls., 2 2 2 2整理得：Vs=63.74-465.303L3-74271Ls在操作范圍內(nèi)取若干Ls值，依上式計算Vs值，列于表8中，并依表中數(shù)據(jù)在圖9中做出液泛線（5）,如圖9中線（5）所示。

Ls,m3/s0.6X10- 1.5X10J3.0X10- 4.5x10JVs,m3/s7.772 7.581 7.307 7.039根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖~篩板塔的負(fù)荷性能圖10篩板塔的工藝設(shè)計計算結(jié)果總表在舁廳P項目數(shù)值1平均溫度tmc2平均壓力pm/kPa3氣相流量Vs/m3?s14液相流量Ls/m3?s-15實際塔板數(shù)6有效段高度Z/m7塔徑/m8板間距/m

9溢流形式10降液管形式11堰長/m12堰圖/m13板上液層局度/m14堰上液層圖度/m15降液管底隙高度/m16安定區(qū)寬度/m17邊緣區(qū)寬度/m182開孔區(qū)回積/m19篩孔直徑/m20篩孔數(shù)目21孔中心距/m22開孔率/%23空塔氣速/m?s-124篩孔氣速/m?s-125穩(wěn)定系數(shù)26每層塔板壓降/Pa27負(fù)荷上限28負(fù)荷卜限29液沫夾帶ev/(kg液/kg氣)30氣相負(fù)荷上限/m3?s131氣相負(fù)荷卜.限/m3?s132操作彈性11精儲塔附屬設(shè)備選型與計算選列管式原料預(yù)熱器，強制循環(huán)式列管全凝器，列管式塔頂及塔底產(chǎn)品冷卻器，熱虹吸式再沸器。冷凝器計算設(shè)原料液初始溫度為43C,由汽液平衡數(shù)據(jù)查得組成Xf=0.1778醇乙醇一水溶液泡點溫度為99.33C,在平均溫度(99.33+43)/2=71.17C下：乙醇的汽化潛熱r乙二1000kJ/kg水的汽化潛熱r水=2499kJ/kg。則可得平均汽化潛熱r=%xF+r7K(1-xF)=1000x0.1778+2499x0.8193=2232.47kJ/kgQc=VMr=302.66534.73682232.47=2.34107kJ/h取水為冷凝介質(zhì)，具進(jìn)出冷凝器的溫度分別為 20c和30c則平均溫度下的比熱C=4.182kJ/kg-c[2],于是冷凝水用量可求得：WC=一QC—=一2.3410一=5.59105kg/hC&-L) 4.182(30-20)預(yù)熱器計算加熱蒸汽量以釜殘液預(yù)熱原料液，則將原料加熱至泡點所需的熱量 Qf為Q=WFCF(tF2-tF1),tFm=64C,在進(jìn)出預(yù)熱器的平均溫度以及tFm=64c的情況下查得比熱C=4.188kJ/kg■℃[2],則Q=12.1 103 4.188(84.66-43)=2.11 106kJ/h釜殘液放出的熱量：Qw=WWC(tW1-tW2),若將釜殘液溫度降至tw2=55C,那么平均溫度twm=(99.8+55)/2=77.4C,查其比熱為CW=4.19kJ/kg■℃[2],則QW=9