精餾塔的設計畢業(yè)設計

1、精餾塔尺寸設計計算初餾塔的主要任務是分離乙酸和水、醋酸乙烯，釜液回收的乙酸作為氣體分離塔吸收液及物料，塔頂醋酸乙烯和水經(jīng)冷卻后進行相分離。塔頂溫度為102℃，塔釜溫度為117℃，操作壓力4kPa。由于浮閥塔塔板需按一定的中心距開閥孔，閥孔上覆以可以升降的閥片，其結構比泡罩塔簡單，而且生產(chǎn)能力大，效率高，彈性大。所以該初餾塔設計為浮閥塔，浮閥選用F1型重閥。在工藝過程中，對初餾塔的處理量要求較大，塔內(nèi)液體流量大，所以塔板的液流形式選擇雙流

2、型，以便減少液面落差，改善氣液分布狀況。4.2.1操作理論板數(shù)和操作回流比操作理論板數(shù)和操作回流比初餾塔精餾過程計算采用簡捷計算法。（1）最少理論板數(shù)Nm系統(tǒng)最少理論板數(shù)，即所涉及蒸餾系統(tǒng)（包括塔頂全凝器和塔釜再沸器）在全回流下所需要的全部理論板數(shù)，一般按Fenske方程[20]求取。=(??)（4－9）式中xDl，xDh——輕、重關鍵組分在塔頂餾出物（液相或氣相）中的摩爾分數(shù)；xWl，xWh——輕、重關鍵組分在塔釜液相中的摩爾分數(shù)；α

3、av——輕、重關鍵組分在塔內(nèi)的平均相對揮發(fā)度；Nm——系統(tǒng)最少平衡級（理論板）數(shù)。塔頂和塔釜的相對揮發(fā)度分別為αD=1.78，αW=1.84，則精餾段的平均相對揮發(fā)度：==1.781.84=1.81由式（4－9）得最少理論板數(shù)：=(0.77140.0010.99990.0001)1.81=27初餾塔塔頂有全凝器與塔釜有再沸器，塔的最少理論板數(shù)Nm應較小，則最少理論板數(shù)：。=?1=27?1=26（2）最小回流比最小回流比，即在給定條件下以

4、無窮多的塔板滿足分離要求時，所需回流比Rm，可用Underwood法計算。此法需先求出一個Underwood參數(shù)θ?！?1?=1?（4－10）求出θ代入式（4－11）即得最小回流比。=∑=1??1（4－11）式中——進料（包括氣、液兩相）中i組分的摩爾分數(shù)；c——組分個數(shù)；板數(shù)為15，提餾段理論塔板數(shù)為35。（2）實際塔板數(shù)全塔效率E的定義：=在指定回流比與分離要求下所需理論板數(shù)在相同條件下所需的實際板數(shù)可用DrickamerBradf

5、d法[20]計算全塔效率，其關聯(lián)式：（4－13）=0.17－0.616進料狀態(tài)下各組分的粘度分別為0.178cP，0.259cP，0.406cP，則進===料液體的平均摩爾黏度：=∑=0.12070.1780.40960.2590.46960.406=0.318由式（4－13）可得=0.17－0.6160.318=0.48精餾段實際塔板數(shù)為N1=150.48=32，提餾段實際塔板數(shù)為N2=350.48=73，所以初餾塔實際塔板總數(shù)為N=

6、3273=105。取塔板間距HT=0.6m，精餾段和提餾段的有效高度分別為：1=1=320.6=19.22=750.6=45所以初餾塔的有效高度：=12=19.245=64.24.2.3初餾塔尺寸計算初餾塔尺寸計算在不同溫度下，初餾塔內(nèi)液體在塔不同位置各組分的密度及表面張力數(shù)據(jù)如表4－2所示。表4－2物性數(shù)據(jù)表進料位置塔頂組分密度ρ（kgm3）表面張力σ（mNm）密度ρ（kgm3）表面張力σ（mNm）A（VAc）81713.208251