2. 精馏段与提馏段的数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 参数 塔径D(m) 板间距Ht(m) 塔板型 堰长lw(m) 空塔气速U(m/s) 堰高hw(m) 降液管底隙高度ho(m) 安定区Ws(m) 边缘区Wc(m) 孔径do(m) 孔间距t(m) 孔数(个) 开孔率 开孔面积An(m2) 塔板压降Hp(m) 泛点百分率% 板厚δ（m） 操作弹性 精馏段 0.3 0.5 单流型 0.18 2.0433 0.04 0.032 0.02 0.02 0.006 0.018 166 0.1008 0.0463 0.1335 66.43 0.004 2.3 提馏段 0.25 0.5 单流型 0.15 2.869 0.04 0.028 0.02 0.02 0.006 0.018 108 0.1008 0.030 0.09482 47.00 0.004 2.3
四 讨论与优化
4.1讨论
从负荷性能图上观察，本设计对设计要求符合良好，设计点落与正常工作区中间，操作弹性适宜。 4.2优化
通过反复优化才得到设计的最终的结果，观察负荷性能图，工作点状态良好，操作弹性优良。
通过在不断的优化过程中，得到以下几点经验：
根据实际情况，在工业生产中，液相上下限由人为规定，且在超过最大，最小液量仍能正常操作的情况还是存在的。
对于因夹带不能正常操作的情况，一般先调Ht，后调D，其中D的调整尤为灵敏。
对于因液泛不能正常操作的情况，Ht是灵敏因素。一般应判断液泛是由于降液管阻力过大引起还是由于塔板阻力过大引起的，然后分别采用不同措施调整降液管底隙或开孔率。若二者的调整不灵敏或已调整至上限，则应加大板间距。 应漏液不能正常操作的情况，一般只能减小开孔率。 本设计由于为过量液沫夹带线控制，所以通过调整Ht与D来完成设计要求，所以在提馏段取不等径塔及Ht=0.8来满足要求。
五 辅助设备选型及校核
㈠ 全凝器
塔顶全凝器采用逆流形式，为了便于冷凝，饱和蒸气（水和乙醇）走壳程，冷凝水走管程。
1.1换热面积的估算 塔顶 t=78.05℃
水的汽化潜热 r=2310.39 kJ/kg 乙醇的汽化潜热 r=597 kJ/kg V=4.859 kmol/h=87.54 kg/h
Qc=r×V=2310.39×87.54 =202251 kJ/h
冷凝剂取深井水, t1=12℃ ,t2=60℃ (出口温度) ∴Δtm=((T-t1)-(T-t2))/ ln((T-t1)/(T-t2))=37℃
2
设传热系数: K=1118.0kcal/(m×h×℃)
=1300w/(m2×℃)=4680Kj/(m2×h×℃) A=Qc/(K×Δtm)=1.168 m2 精选 159-Ⅱ-2.45-2
Dn=159 mm Pn=2.45MPa A公=2
管程数 1 管长 2 m 管子 φ25×2.5 最大管数 13 管程流通面积: 0.785×n×d2=V/u=0.042 m2
5.2 泵
5.2.1塔高
N1×Ht+N2×HT=49×0.5+8×0.5=28.5 m
塔底高度取 1.5 m 裙座高 2.5 m 塔底停留时间取 15 s 塔釜离地高
W×15×19.278/(0.785×0.25×1034.1)=0.28 m ∴H=28.5+1.5+2.5+0.28=32.78 m
5.2.2 冷凝器离塔顶的距离
u=2m/s t=78.2 ℃ ρ=1047 kg/m μ=0.381cpLs=0.0079 m3/s
取φ32×4mm热扎无缝钢管 d0=32-2×4=24 mm 实际流速 u=0.00026/(0.785×0.0242)=0.575 m/s
Re=ρdu/μ=55572
ξ=0.15 m ξ/d=0.002 λ=0.024 回流管长为10m hf=(λΣle/d+Σζ)u2/2=1.68
h=hf/g+u××2/2g=0.188 m
5.2.2 泵的造型
冷凝水流速u=2m/s 12℃ 的水
ρ=995.7 kg/m μ=0.8012cp di=(Wc/0.785ρμ)=0.223 m
取 φ32×4 mm 热扎无缝钢管 di=32-2×4=24 mm 实际流速：
u=87.49/(0.785×995.7×0.242×995.7)=0.195m/s
Re=duρ/μ=0.024×0.195×995.7/(0.8012×10-3)=5816
-4
ξ=0.15 mm ξ/d=0.725×10 查得： λ=0.0193
设水到泵头总损失为5m ∴L=32.78+0.188+10=37.97 m 各种局部阻力
K=8(λL/d+Σζ)/(π2×d4×g)=921.74
2
H=H0+KV0=50.33 m
流量 Q=3600w/ρ=316.3 m3/h
3
3
2
选 1H200-150-400型
扬程 流量 H=50m
汽蚀余量 3.5m
400m3/h 轴功率 69.8kw
转速 1450r/min 效率 78% 重量 289kg
配带电机号 功率 YB280M-4 90%