汽塔的平均液相流量:
LS?(LSJ?ST)0.000675?0.00225??0.00146m3/s 22汽塔的汽相平均密度: ?V??VJ??VT2?1.25?120.816?1.033kg5m3/
汽塔的液相平均密度: ?L??LJ??LT2?814?911?86kg3m/3 2塔径可以由下面的公式给出: D?4VS ?u由于适宜的空塔气速u?(0.6~0.8)umax,因此,需先计算出最大允许气速umax。
umax?C?L??V ?V取塔板间距HT?0.4m,板上液层高度h1?60mm?0.06m,那么分离空间:
6 HT?h1?0.4?0.0?0m. 34
图3.史密斯关联图
13
功能参数:(LS?L0.00146863)??0.0382 VS?V1.1031.0335从史密斯关联图查得:C20?0.073,由于C?C20(全塔平均温度平均摩尔分数为
?20 )0.2,需先求平均表面张力:
TD?TF?TW76.2?83.83?99.38??86.5oC,在此温度下,乙醇的330.741?0.174?0.002?0.307,所以,液体的临界温度:
3Tc??xTiic?0.307?(273?243)?(1?0.307)?(273?342.2)?609K 设计要求条件下乙醇~水溶液的表面张力?1?26dyn/m2 平均塔温下乙醇~水溶液的表面张力可以由下面的式子计算:
?2Tmc?T21.2609?(273?86.5)1.2]?26?19.95dyn/cm ?(),?2?[609?(273?25)?1Tmc?T119.9所以: C?0.073(0.2?)20 0730.umax?C?L??V863?1.0335?0.073??2.11m/s ?V1.0335u?0.7?2.11?1.476m/s
D?4?1.103?0.951m
??1.476根据塔径系列尺寸圆整为D?1000mm 此时,精馏段的上升蒸汽速度为: uJ?4VSJ4?1.056??1.345m/s ?D2??12提馏段的上升蒸汽速度为: uT?4VST?1.46m4s /?D24.3 塔高的计算
塔的高度可以由下式计算:
14
?STH?FH? WH Z?HP?(N?2?S)HT已知实际塔板数为N?24块,板间距HT?0.4m由于料液较清洁,无需经常清洗,可取每隔8块板设一个人孔,则人孔的数目S为:
S?24?1?2个 8取人孔两板之间的间距HT?0.6m,则塔顶空间HD?1.2m,塔底空间
HW?2.5m,进料板空间高度HF?0.5m,那么,全塔高度:
Z?1.2?(24?2?2)?0.4?2?0.6?0.5?2.5?13.4m
5. 塔板结构尺寸的确定 5.1 塔板尺寸
由于塔径大于800mm,所以采用单溢流型分块式塔板。 取无效边缘区宽度WC?40mm,破沫区宽度WS?70mm, 查得lW?705mm
弓形溢流管宽度Wd?146mm 弓形降液管面积Af?0.0706m2
7854 Af/AT?0.0706/0.?
?0.5?0.0?4 R?D/2?WC0m .4 x?D/2?Wd?WS?0.?5验算:
0.?146?0.07m 0 液体在精馏段降液管内的停留时间 ?J?AfHTLSJ?0.070?60.4 ?41.s8?s50.000675液体在精馏段降液管内的停留时间
?T?AfHTLST?0.070?60.4 ?12.s6?s50.00225
15
5.2 弓形降液管 5.2.1 堰高
采用平直堰,堰高hw?h1?how
取h1?60mm,how?10mm,则hw?60?10?50mm 5.2.2 降液管底隙高度h0
若取精馏段取h0?15mm,提馏段取为25mm,那么液体通过降液管底隙时的流速为
'?精馏段:u0LSJ0.000675??0.0643m/s lwh00.7?0.015'?提馏段: u0LST0.00225??0.129m/s lwh00.7?0.025'的一般经验数值为0.07~0.25m/s u0
16
图4.弓形降液管参数图
5.2.3降液管的形状
降液管形式较多,主要有圆形、弓形和矩形等三种(图10—16)。目前多采用弓形,因其结构简单,特别当塔径较大时比较合适。为了使塔板上液流均匀,一般不用圆形降液管。
17