年產(chǎn)45萬噸乙酸乙酯計算

第四章熱量衡算4．1基本數(shù)據(jù)表4-1 氣體熱容溫度關(guān)聯(lián)式系數(shù)[19-21]物質(zhì)Cid/J-mol-1-K-1=a+aT+aT2+aT3+aT4p012 3 4aaaaa01234乙醇4.3960.6285.546-7.0242.685乙醛4.3790.0743.740-4.4771.641水4.395-4.1861.405-1.5640.632乙酸乙酯10.228-14.94813.033-15.7365.999表4-2液體熱容溫度關(guān)聯(lián)式系數(shù)物質(zhì)Cp1/J-mol-1-K=A+BT+CT2+DT3ABCD乙醇59.34236.358-12.1641.8030乙醛45.05644.853-16.6072.7000水92.053-3.9953-2.11030.53469乙酸乙酯65.83284.097-26.9983.6631表4-3 物質(zhì)的沸點及正常沸點下的蒸發(fā)焓物質(zhì)沸點/c蒸發(fā)焓/KTmol-1乙醇78.438.93乙醛20.825.20乙酸乙酯77.0632.32水10040.73乙縮醛102.735.834．2一步縮合釜的熱量衡算：該工段中反應(yīng)溫度為io°c物流由25c降到10C的熱料衡算如下：2309.87AH（乙酸乙酯）= xj283-15A+BT+CT2+DT3dT=—67661.136kJ/h288.11298.15420.51AH（乙醇）= xj283.15A+BT+CT2+DT3dT=—14585.99kJ/h2 46.07 298.15AH（乙醇鋁）=486.48xj283-15120dT=—5405.4kJ/h2162.16298.15主反應(yīng)產(chǎn)生的熱量：查表得：AfH0 =—192.38kJ/molm(乙醛，l,298.15k)AfH0 =—479.24KJ/molm(乙酸乙酯，1,298.15k)AfH0 =—277.103KJ/molm(乙醇，1,298.15k)AfH0 =—381.331KJ/molm(乙縮醛，1,298.15k)AfH0 =—285.956KJ/molm(水，1,298.15k)C =114.943J/mol-kp,m乙縮醛C=4.2KJ/mol-kp,m水,lAH0=AH0 +J298.15(2C-C )dTrm(283.15k) r m(298.15k) 28315 P,m，乙醛 p,m，乙酸乙酯=Zv-AH0 +J198-15(2C —C )dTBfm(b,卩,T) 28315 P，m，乙醛 p,m，乙酸乙酯=—92443.29kJ/mol當反應(yīng)進度為225.79xl03時，反應(yīng)熱為AH=-20872770.45kJ/h。主副反應(yīng)產(chǎn)生的熱量：AH0=AH0rm(283.15k) rm(298.15k)=81158.44AH0=AH0rm(283.15k) rm(298.15k)=81158.44J/mol+J283.15298.15(Cp,m，水+Cp,m，乙縮醛—2Cp,m，乙醇—Cp,m，乙醛)dT當反應(yīng)進度為3.64x103時’反應(yīng)熱為⑷副=295416.72kJ/h。一步縮合反應(yīng)釜需要承受的熱量為：AH（乙酸乙酯）+AH（乙醇）+AH（乙醇鋁）+AH（乙醛）2 2 2 3AH（乙酸乙酯）AH+AH二20665006.26kJ/h+ 3 +主 副反應(yīng)放出的熱用-5°C的冷凍鹽水進行冷卻，進口溫度為-5°C，出口溫度為5°C。冷凍鹽水的比熱容為：Cp二4.0kJ/（kg-K）則單位時間內(nèi)需要冷凍的量為：W二20665006.26一40二5.166x105kg/h

4．3二步縮合反應(yīng)釜熱量衡算：因為兩個反應(yīng)釜的溫度相同，則只需要計算反應(yīng)進度：主反應(yīng)的反應(yīng)熱：AHe=—92443.29J/mol 反應(yīng)進度為30.40x103mol/hrmAH=—92443.29x30.40=—2810276.016kJ/h主副反應(yīng)的反應(yīng)熱：AHe=81158.44J/mol 反應(yīng)進度為0.49x103mol/hrmAH=81158.44x0.49=39767.64kJ/h副二步縮合反應(yīng)釜承受的熱負荷為：AH+AH=2810276.016—39767.64=2770508.376kJ/h主副反應(yīng)放出的熱同樣用-5°C的冷凍鹽水進行冷卻，進口溫度為-5°C，出口溫度為5°C。冷凍鹽水的比熱容為：J=4.0kJ/(kg-K)則單位時間內(nèi)需要冷凍的量為：W=2770508.376一40=6.926x104kg/h4．4單效蒸發(fā)器的熱量衡算在該部分熱量計算中，忽略掉進料破壞液B1所吸收的熱量，忽略乙醇鋁水m—乙酸乙酯xM乙酸乙酯乙醛從10攝氏度到90攝氏度所吸收的熱量Qm—乙酸乙酯xM乙酸乙酯乙醛從10攝氏度到90攝氏度所吸收的熱量Q2為：f293.95C dT+AH+f363.15C dT=196559.4587kJ/h-283.15P'液 rapm293.95p'氣-f350-21C dT+AH+f363.15C dT=12213429.67kJ/h-283.15p，液 rapm350.21p，氣-m—乙醛xM乙醛m—乙醇xM乙醇乙縮醛從10攝氏度到90攝氏度所吸收的熱量Q4為為：438.3nxf363.15C dT= x80xm—乙醇xM乙醇乙縮醛從10攝氏度到90攝氏度所吸收的熱量Q4為為：438.3nxf363.15C dT= x80x114.943=34106.468kJ/h乙縮醛283.15P,m，液 118.17-283.15P'液 rapm351.55P'氣-則蒸發(fā)器總共需外界提供的熱量Q=(Q+Q+Q+Q)/0.99=13033873.08kJ/h1234為單效蒸發(fā)器提供熱量的是100攝氏度的飽和水蒸氣，且出口為100攝氏度的液態(tài)水，一直水的汽化熱為2262.78kJ/h。則單位時間內(nèi)需要飽和水蒸氣的質(zhì)量為：W=13033873.08=5760.115kg/h。2262.784．5冷凝器的熱量衡算進入脫乙醛塔的溫度為20.8攝氏度，所以個股物料在冷凝器中的溫度要從90攝氏度降至20.8攝氏度。乙酸乙酯從90攝氏度降至20.8攝氏度放出的熱量Q］為："乙酸乙酯x|735°.21C dT-AH+『293.95C dT~|=—11712457.64kJ/hM L363.15P'氣 rapm350.21P'液-乙酸乙酯乙醛從90攝氏度降至20.8攝氏度放出的熱量Q2為：m乙醛xf293.95CdT-AH =—188546.5568kJ/hM -36315P，氣體 rapm-乙醛乙醇從90攝氏度降至20.8攝氏度放出的熱量Q3為：m乙醇xf351.55C dT-AH+f293.95C dT〔=—448110.9147kJ/hM乙醇L36345P'氣 raPm 35"5P'液-乙縮醛從90攝氏度降至20.8攝氏度放出的熱量Q4為：438.3nxf293.95c dT二 x(-6932)x114.943二-29502.095kJ/h乙縮醛363.15P，液 118.17則冷凝總共放出熱量為：Q1+Q2+Q3+Q4=-12378617.21kJ/h該冷凝器仍采用冷卻鹽水'將一釜和二釜的出口鹽水用于該冷凝器的進口冷卻鹽水。則進口溫度五5攝氏度'并用該冷凝器中出口鹽水的溫度控制在10攝氏度。則需要冰鹽水的量為：W=12378617.21=6.1893x105kg/h4x54．6脫乙醛塔的熱量衡算在設(shè)備衡算中確定了脫乙醛塔的最小回流比為R =2.81min取R=1.4R =3.934min則上升蒸汽流量為V=(R+1)D=3.934x308.18=1212.38kg/h

4．6．1再沸器的熱負荷塔頂上升混合氣帶出的熱量在塔頂回流液溫度為20.8°C,與進料的溫度相同，則塔頂上升氣帶出的熱量為：Q二1212.38xlOOOj299.35(a+aT1+aT2+aT3+aT4)+1212.38x25.2D44.05 293.95 0 1 2 3 4 44.05=1134926.148kJ/h塔釜殘液帶出的熱量：Q=24203.34f350-35(A+BT+CT2+DT3)dT+453.81xJ350.35(A+BT+CT2+DT3)dT18.13x10344.05x293.95W88.11 18.13x10344.05x293.95+aT+aT2+aT3+aT4)dT1 2 3 4+^7^Xj：：(A+BT+CT2+DT3)dT+WlX114?943二2852024838kJ/h則再沸器的熱負荷為：Q二Q+Q二2853159764kJ/h1DW加熱介質(zhì)采用飽和水蒸氣。即為，進口為100攝氏度水蒸氣，出口為1002853159764攝氏度的液態(tài)水，則需水蒸氣的量為：W= =1260909.043kg/h2262.78Q二411.578Q二411.578xf2293.95(a+aT+aT2+aT3+aT4)dT-411.578x25.2299.3501234=-16971.76085kJ/h該冷凝器采用進口溫度為了-5C，出口溫度為5C的冷凍鹽水，則需冰凍鹽水的質(zhì)量為：16971.760854水的質(zhì)量為：16971.760854x10=424.29kg/h。4．7脫乙醇塔的熱量衡算由以上對精餾一塔物料衡算得：F=4185．75kg/h，D=420．43kg/h用解析法計算最小回流比：R= - 丄］mina-1x1一xFF代入數(shù)據(jù)求得：R二2.76，取R二1.1R二3.036min min則上升蒸氣的質(zhì)量流量為：V=(R+1)D=1276.43kg/h4．7．1再沸器的熱負荷(1)塔頂上升混合氣帶出的熱量在塔頂回流液溫度為77.2°C,與進料的溫度相同，則塔頂上升氣帶出的熱量斗Q=4036i349-45(a+aT1+aT2+aT3+aT4)dT+4036x32.32為：D 344.15 0 1 2 3 4+1187x38.93=2.043x105kJ/h(2)塔釜殘液帶出的熱量Q二41577i351.35(A+BT+CT2+DT3)dT+855x10.6二16263kJ/hW 350.35脫乙醇塔承受的熱負荷為：Q=2.043x105+16263二2.21x105kJ/h1再沸器采用100C的飽和水蒸氣進行加熱。則需飽和水蒸氣的質(zhì)量為:W=2.21x105=97.9kg/h2257.64．7．2脫乙醇塔冷凝器熱量衡算脫乙醇塔頂冷凝器需要的冷凝量Q=12108x32.32+3561x38.93+12108i344.15(a+aT1+aT2+aT3+aT4)dT2 349.45 0 1 2 3 43561i344.15(a+aT1+aT2+aT3+aT4)dT=4.063x106kJ/h349.4501234用10C下的鹽水進行冷卻，冷凝器冷卻水的進口溫度為10C，出口溫度為20C，則單位時間內(nèi)需10C鹽水的質(zhì)量為：W=4.063X106=24402kg/h15x3.74．8脫組分精餾塔的熱量衡算由以上對精餾一塔物料衡算得：F=3767．44kg/h，D=3666．38kg/h用解析法計算最小回流比：R= [―^- 丄]，mina-1x1一xFF代入數(shù)據(jù)求得：R=0.83，取R=1.1R =0.91min min則V=(R+1)D=7002.79kg/h4．8．1再沸器的熱負荷塔頂上升混合氣帶出的熱量在塔頂回流液溫度為20.8C，與進料的溫度相同，則塔頂上升氣帶出的熱量為：Q=79459iD356.15351.35(a+aT1+aT2+aT3+aT4)dT+79459x32.32=2.878xQ=79459iD356.15351.350 1 2 3 4塔釜殘液帶出的熱量Q二855J383-15136dT二3.1x104kJ/hW 351.35則再沸器的熱負荷為：Q=2.878x106+3.1x104二2.908x106kJ/h1再沸器需要100°C的飽和水蒸氣加熱，單位時間內(nèi)需飽和水蒸氣的質(zhì)量為:W=2.908x106=1288kg/h2257.64．8．2脫重組分的冷凝器的熱量衡算則冷凝器的冷凝量為Q=79459x32.32+J344.15(a+aT+aT2+aT3+aT4)dT=2.65x106kJ/h2 356.15 0 1 2 3 4冷凝器采用10C的鹽水，鹽水的出口溫度定為50C，貝V單位時間內(nèi)需10C的鹽水為：W=涪=17905kg/h第五章主要設(shè)備的設(shè)計與輔助設(shè)備的選型5．1一步縮合反應(yīng)釜的設(shè)計5．1．1縮合釜釜體的設(shè)計（1）縮合釜中混合物的平均密度p=^nPx二0.905X0.8713+0.7834x0.0927+0.01017x0.83+0.00428x0.999iii=1+0.00333x0.7893+0.017x2.1=0.912g/cm34488.35則混合物的體積為：V= =4.978m3912V4.978查得，裝料系數(shù)申為0.8。則反應(yīng)釜的體積為：V== =7.11m3a申0.8（2） 確定筒體與封頭型式以及連接方式由本設(shè)計的聚合條件以及該設(shè)備的工藝性質(zhì)，可以知道其屬于帶攪拌的低壓反應(yīng)釜類型。根據(jù)慣例，選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。查化工設(shè)計手冊得，對對密封要求較高時，采用焊接連接。（3） 確定筒體與封頭的直徑查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，HD取1.3[23。則反應(yīng)釜直徑估算如下:iD=

i-4V '4x711D=

i3市D=T =1.90m（式中，D 反應(yīng)釜筒體內(nèi)徑；H 筒體咼度。）i經(jīng)查，符合筒體公稱直徑的標準，取D=2000mm。封頭取相同的內(nèi)徑。i（4）確定筒體咼度查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，當公稱直徑DN=2000mm時，標準橢圓形封頭的容積V=1.1257，筒體每一米高的容積V=3.1423/m。貝V筒體高度為：h1V'—VH= h （5-1）V1其中V' 每個釜的容積，單位為m3。由HD的值與1.3近似相等，則可得：7.11—1.1257沁1.96m1i 2.142解得V'=7.11m3，取H=1.3D=2m。i（5）標準橢圓封頭的封頭高度與直邊高度

查化工設(shè)計手冊得’標準橢圓封頭的封頭高度h=#=。2552000=0.500m直邊高度為500mm。（6）確定夾套直徑查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，夾套直徑為：D=D+100=2100mmji夾套封頭也采用橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑。（7）確定夾套高度夾套筒體的高度估算如下：申V'—V 申V'—V hV10.857.11—0.82702.545=1.760m,取H為1.i8m。（8）傳熱面積F查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，封頭內(nèi)表面積Fh=4.493m2，筒體一米高內(nèi)表面積F=5.66m2。則傳熱面積為：F=Fh+1.1xF1=9.8795m21 h 1（9）夾套筒體與封頭厚度夾套筒體與內(nèi)筒的環(huán)焊縫，因檢測困難，故取焊縫系數(shù)?=0.6,從安全計夾套上所有焊縫均取?=0.6,封頭采用由鋼板拼制的標準橢圓形封頭［22］，材料均為Q235-B鋼。查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，夾套厚度為：pD2[g]qpD2[g]q-p0.1x20002x113x0.6—0.1+2=3.78mm夾套封頭厚度為：=■￡d=■￡d+C2 q-0.5p 20.1x20002x113x0.6一0.5x0.1+2=3.62mm式中，p——設(shè)計壓力，0.1MPa；C2――蝕裕量，2mm；L1——在設(shè)計溫度下Q235-B鋼的許用壓力，113MPa.圓整至鋼板規(guī)格厚度，查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》，取夾套筒體與封頭厚度均為：8=8mm。n（10）內(nèi)筒筒體厚度與封頭厚度查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》，經(jīng)過計算可得：內(nèi)筒筒體厚度與封頭厚度均取10mm。5．1．2攪拌裝置設(shè)計（1）攪拌器的型式與主要參數(shù)

考慮其工藝條件和攪拌容量，查《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》和《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》得，本設(shè)計采用槳式直葉攪拌器。其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：D=0.51DN=0.51x2000=1020mm則b=0.20D=0.20x2000=400mm；jjH=0.50D=0.50x2000=1000mm；Z=2。（2）攪拌軸直徑經(jīng)查《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》得，攪拌軸材料選用45鋼［241攪拌功率為20kW；轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)速為80r/min。則d>365式中，d 攪拌軸直徑，mm；P 攪拌功率，kW；n 攪拌軸轉(zhuǎn)速，r/min；t］ 材料許用壓力，MPa。查45號鋼得，取t查45號鋼得，取t］為30MPa。則d二365=79.3mm表5-1縮合釜設(shè)計結(jié)果一覽表設(shè)計項目設(shè)計結(jié)果反應(yīng)釜體積V/m37.11筒體與封頭連接方式焊接筒體和封頭的直徑D/mm2000筒體高度H/mm2000夾套直徑Dj/mm2100封頭高度h/mm50夾套高度Hi/mm1800傳熱面積F/m29.8795內(nèi)筒筒體厚度b/mm105．2單效蒸發(fā)器的設(shè)計與選型5．2．1蒸發(fā)器的選擇理由為了達到蒸發(fā)出絕大部分的粗乙酯混合物目的，本設(shè)計中必須引用一種蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器的選擇過程中，首先考慮到要蒸發(fā)物質(zhì)的特性以及工程成本等諸多因素。其次，工程上以往常用的蒸發(fā)設(shè)備具有耗能大，效率低等缺點，所以綜合以上兩個因素，本設(shè)計中的蒸發(fā)器將選用中央強制循環(huán)蒸發(fā)器。5．2．2蒸發(fā)器計算與設(shè)計由蒸發(fā)過程的熱量衡算可知，降膜蒸發(fā)器需要提供的熱量為：Q=2.147x106kJ/h=0.596xQ=2.147x106kJ/h=0.596x106J/s（1）傳熱面積：A=—KxAtQ為單位時間的熱量，K約為1500W/（m2?。C）,A為換熱面上的平均溫差平均溫差：At=（10°-90）-（100-10）其中l(wèi)n!20z90100-10=36.41°C則可求得單效蒸發(fā)器的換熱面積：a=3659陶=10.91m2將A=10.91作為設(shè)計結(jié)果。（2）加熱管的選擇與管數(shù)的設(shè)計因為有易結(jié)垢的物質(zhì)，蒸發(fā)器的加熱管選用[25]Q57mmx3.5mm,加熱管的長度選為1.4m。則加熱管的管子數(shù)度選為1.4m。則加熱管的管子數(shù)n'=S兀d(L—0.1)3.14x0.57x(1.4-0.1)_47.28取管子數(shù)為48。（3） 循環(huán)管的選擇中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管的管截面積可取加熱管的總截面積的0.4-1.0兀 兀D2=（0.4-1.0）n'd241 4求得循環(huán)管的內(nèi)徑為：D=244.9mm1經(jīng)圓整得D=273mm，選用熱軋無縫鋼管：Q273mmx3.5mm。1（4） 加熱室直徑該加熱器中加熱管的排列方式為正三角形。則加熱室直徑：D=t（n-1）+2b'=57x（1.W48-1）+2x1.2=380mmc（5）分離室的直徑和高度分離室的體積為：V=W= 4622 =7.05m33600pU3600x0.14x1.3取H/D=1.5，則分離室高度為H=1.8m，分離室直徑為：D=2.7m。

5．555表5-2表5-2單效蒸發(fā)器設(shè)計結(jié)果一覽表設(shè)計項目設(shè)計結(jié)果10．914827338027001800蒸發(fā)器傳熱面積A/m2

加熱管的管數(shù)n

循環(huán)管的內(nèi)徑D1/mm

10．9148273380270018003脫乙醛塔的設(shè)計與計算3．1脫乙醛塔的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已知：氣相流量：Vs=0.10316m3/s,氣相密度：p=4.0677kg/m3v液相流量：Ls=0.00144m3,液相密度：p=841.7539kg/m3s液體表面張力：o=0.0206N/m,液體黏度：M=0.25x10-3Pa?s3．2塔徑的確定初估塔徑取塔板間距HT=0.3m取hl=0.07m查史密斯關(guān)聯(lián)圖得：L（p/p）0.5/V二0.024，c二c（上）0.2二0.02414ssvs 200.02u=c【Pv=0.345m/s，u=0.8uf=0.275m/sf pv opfD'=空=0.810mV-u4op確定實際塔徑,對計算值進行圓整,取D'=0.8m。3．3塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）選管選用單流程弓形降液管（2）堰的計算堰長1=0.71D=0.5m選堰高h=0.06mw wL/l2.5=3600x0.0014/0.52.5=10.37w查表得E7.2,how=0.00284x1.2x（3600x0.00144/0.5）2/3=0.01622mhl=hw+how=0.06622,ho=hw-0.015=0.045m（3）液面梯度b=（Lw+D）/2=0.6,lw/D=0.7差圖得Wd=0.098m

Z=D-2Wd=0.504m,可以算出A很小忽略。(4)塔板布置取篩孔直徑d0=0.004m,t/dO=3.O,所以t=0.012m。cp二0.907x(do)2二0.1008t由于操作點離漏液線比較近,所以將開孔率降低選0.06取安定區(qū)寬度Ws=0.05m，邊緣區(qū)Wc=0.04m。X=D/2-(Wd+Ws)=0.20mr=D/2-Wc=0.31m,x/r=0.645Aa=2[x(r2一x2)0.5+r2sin-1—]xAa=0.229m2,AT=0.385,Aa/AT=0.595篩孔總面積：A0=Aax0=0.229*0.06=0.014m2。篩孔數(shù)：N=A0/a0=0.014/(3.14/4)0.0042=1115個。5．3．4對設(shè)計塔板進行校核1)1)板壓降查表得c0=0.84巴()2=0.016m查表得c0=0.84巴()2=0.016m2gplc00Vs1u二 =7.37，hd二TOC\o"1-5"\h\z0 兀，n—d240F0=u..-'pv=14.74kg0.5/(m0-5s)0 0Hp=h1+hc=0.063m(液柱)(2)霧沫夾帶5.7x10-6 ue= (g)3.2,Af/At=0.085vbH—htf則：Af=0.085x0.385=0.0327VU二s=0.10316/(0.385-0.0327)=0.293m/sgA-Atfe=5.7x10e=5.7x10-60.0206( 0.293 丫.2x .0.3—2.5x0.0662丿=0.03kg(液體)/kg(氣體)<0.1則可認為精餾塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合格。(3)液泛校核LsHr1=0.153(—)2=0.153(0.00144/0.5x0.045)=0.0006260設(shè)進口堰：hr=hr1,Hd=hw+how+A+hr+hp=0.06+0.01622+0.000626+0.054rr1dwow rp

=0.131m液柱因為泡沫的相對密度申=0.5,所以降液管內(nèi)泡沫層高度為Hd/申=0.262m,則:Hd—h=0.262—0.06=0.202m申w該值小于塔板間距300mm,故不會發(fā)生液泛。(4)液體在降液管內(nèi)的停留時間的校核降液截面積Af=0.0327m2,故液體在降液管內(nèi)的停留時間tAH 0.0327x0.3t= = =6.8s>3—5sL0.00144s所以合格。漏液點氣速和穩(wěn)定系數(shù)計算當F所以合格。漏液點氣速和穩(wěn)定系數(shù)計算當F0=8kgi/2/(sxmi/2)時，U0漏=F0/piV2=8/(4.0677)i/2=3.97m/s實際孔速:U0=Vs/A0=0.10316/0.014=7.37m/s塔的操作穩(wěn)定性:K=U0/U0=1.86負荷性能圖5),漏5．3．5竺E1000lw取E=1竺E1000lw取E=1,(LS)min=(0.006x1000\2.84丿3iw3——=0.000425m3/s3600漏液線(1)漏液線以F0=8kgi/2/(s*mi/2)為氣體最小負荷的標準，貝V：

(Vs)min=—d2n-^==0.0556m3/s

40 ；pv(2)液體流量上限線以5秒作為液體在降液管中停留時間的下限得:(Ls)max= _T=0.001962m3/st(3)液體流量下限線以how=0.006m作為規(guī)定最小液體符合的標準得ow23=0.006360023=0.006(4)霧沫夾帶上限線以eV=0.1kg(液體)/kg(氣體)為限，求Vs-Ls關(guān)系。

h=2.5hl=2.5(hw+how)_Vs=VsfgAT-Af °.352,h=0.00284xG600%5》=1.062ls:2代入已知量解得：Vs=0.03875-5.867ls3(5)液泛線為了防止發(fā)生液泛，應(yīng)滿足式：(H+h)>竹,申取0.5,Tw申其中：HT=0.30m，hw=0.06mTw, (3600Ls)；I—2how=0.00284x 3=1.06Ls3I0.5丿hr1=0.1522=302.2LS2hr1=0.1522=302.2LS2，Au0，hd=—其中：c0=0.84，h=0.051d兀d2x0.08440 丿￥(4.06、842丿=0.6Vs2Hd=hw+how+A+hr1+hp，hp=hd+hp由F=17kg1/2/(.m1/2)得：Vs=0.1936m3/s0TOC\o"1-5"\h\z2 2當F0<17kg3/s.m3時即Vsv0.1936m3/s時,l丿h1=0.005352+1.4776hl—18.60hl2+93.45hl32 4解得：Vs2=0.333-2.046ls3+3.67ls3—692.3ls2由于得出值皆大于0.1936所以不能用上式。2( 2)當F0>17kg3/s.m3時即Vs>0.1936m3/s時，l丿h1=0.006675+1.2419hl—15.64hl2+83.45hl32 4解得：Vs2=0.06538—1.288ls3—10.69ls3—257.38ls2代入數(shù)據(jù)求出值符合要求，用以上數(shù)據(jù)作出負荷性能圖如下所示圖5-1精餾段負荷性能圖5．3．6塔高的確定Z=NtHt/EtEt=0.49(a?-0.245將氣相液相組成數(shù)據(jù)帶入求平均值得:，，ET=0.75則Z=NtHt/Et=49.8塊。解得實際板數(shù)為50塊，進料口選在第13塊板。取塔頂空間高度:H1=0.6m塔底空間高度:為保證塔底有10min的液體儲量，塔底空間高度:(0.7力H2二°?OO144:600二2.25m

(0.7力裙座高度：h2=2.0+1.5D/2=2.52m所以塔高:H=(50-1)x0.3+0.6+2.25+2.52=20.07m表5-3精餾塔設(shè)計計算結(jié)果匯總一覽表名稱符號單位設(shè)計結(jié)果塔形篩孔塔塔徑Dm0.7板間距HTm0.3溢流形式單溢流堰型平堰堰長lwwm0.5堰寬Wdm0.098堰高hwwm0.06降液管底隙H0m0.045降液管面積Afm