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名称数值单位酒精分子量MA46g/mol水分子量MB18g/mol进料乙醇质量分数aF0.440%馏分乙醇质量分数aD0.9393%残液乙醇质量分数aW0.000080.01%进料摩尔分数=Xf(饱和进料）Xf0.2068965520.69%馏分摩尔分数Xd0.8386773583.87%残液摩尔分数Xw3.1306E-050.00%进料温度tF83.1℃塔顶温度tD78.27℃截距B0.321732.17%最小回流比Rmin1.60701696无最小理论塔板数Nmin11块年产量P2.5万吨年工作日n320天馏出液质量流量D′3255.20833Kg/h塔顶馏出液的平均分子量MlD41.4829659g/mol塔顶馏出液的摩尔流量D78.4709642Kmol/h精馏每层塔板下降液体的摩尔流量L205.986281Kmol/h每层塔板上升蒸汽的摩尔流量=v’(饱和进料）V284.457245Kmol/h提馏每层塔板下降液体的摩尔流量L'524.11301Kmol/h每层塔板上升蒸汽的摩尔流量V'284.457245Kmol/h进料流量F318.126729Kmol/h釜液流量W239.655765Kmol/h适宜回流比R2.625精馏段操作线方程系数0.72413793B0.2313592723.1359提馏段操作线方程系数1.842501882.6375E-050.00264实际塔板数Np精馏段19块提馏段6块釜液温度tw99.91℃平均温度tm89.09℃液相易挥发组分平均摩尔分率xm0.0626.20%气相易挥发组分平均摩尔分率ym0.36436.40%全塔相对挥发度am8.65875431uA0.375mPasuB0.3149mPas平均粘度um0.3186262mPas全塔效率ET’0.38213388ET0.45856065实际塔板数Np56精馏段实际塔板数Nd41.433995642提馏段实际塔板数Nw13.084419714物料衡算馏分中液相成分平均分子量Mld41.4829659g/mol进料中液相成分平均分子量MF23.7931034g/mol釜液中液相成分平均分子量MlW18.0008766g/mol馏分中气相成分平均分子量MVD41.765196g/mol釜液中气相成分平均分子量MVW18.028896g/mol馏分中气相成分乙醇摩尔分率YD0.848757釜液中气相成分乙醇摩尔分率YW0.001032密度计算进料进料乙醇密度p乙醇735.6143Kg/m3进料水的质量分数a水0.6进料液相成分平均密度pF874.306835Kg/m3水的密度p水1000Kg/m3塔顶馏分中气相成分平均密度pvD1.44842043Kg/m3馏分乙醇密度p乙醇739.70531Kg/m3馏分中液相成分平均密度plD753.433339Kg/m3塔底釜液中气相成分平均密度pvW0.58897524Kg/m3釜液乙醇密度p乙醇721.37623Kg/m3釜液中液相成分平均密度plW999.969102Kg/m3物料计算精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量Vs2.27842313m3/s每层塔板下降液体的体积流量Ls0.00315036m3/s提馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量Vs’2.41872555m3/s每层塔板下降液体的体积流量Ls’0.00262077m3/s进料进料液体积流量Fs0.00240483m3/s釜液体积流量Ws0.00119837m3/s上升蒸汽的摩尔流量=v’(饱和进料）V0s2.41930906m3/s热量衡算馏分汽化潜热RD958.73KJ/Kg釜液汽化潜热Rw2238.7KJ/Kg汽化热RB2258.36KJ/Kg加热蒸汽用量Qb11481061.2KJ/h加热蒸汽量流率Gb5083.80471Kg/h冷却水用量Qc11390108KJ/ht出70℃t进20℃tm45℃进料液恒压比热Cf3.4764kJ/(KgK)进料液质量流量F'7569.22218Kg/h可利用的汽化热Qf1315682.2KJ/h恒压比热Cp4.174kJ/(KgK)冷却水的质量流率Gc48272.2845Kg/h塔板和塔主体工艺尺寸设计初选塔板间距初选空塔气速u1m/s塔径D1.70322589mD1800mm塔板间距HT450mm塔径计算上清液层高度hl70mm精馏段计算精馏段计算Ls/Vs0.00138269pld/pvd22.80736410.03153563气体负荷参数C200.09125度乙醇-水表面张力σ125mN/m混合物的临界温度Tmc537.331663KT1298.15K塔底温度T2351.42Kσ20.01847713N/m气体负荷参数C0.08956994气速u允许2.04088973m/s气速u1.32657833m/s塔径计算D1.4787876mD1500mm提馏段计算气体负荷参数C20'0.09125度乙醇-水表面张力σ1'64mN/m混合物的临界温度Tmc'647.44589kT酒精C516.15kT水C647.45kT1'298.15k塔底温度T2'373.06kσ2'0.04790512N/m气体负荷参数C’0.10837068气速u允许’4.46404552m/s气速u’2.90162959m/s塔径计算D’0.99988779mD’1000mm选较大的为塔径D1800mm塔板布置及板上液体流程Lh11.3413111m3/hLh’9.43478512m3/h溢流装置降液管降液管面积Af0.29263935㎡精馏段液体的线速度0.01076535若小于0.1m/s为合理精馏段t41.8007887s提馏段t'50.2476466s溢流堰堰长lw1312mm堰宽Wd284mm（精馏段）溢流高度how0.01196202m堰高hw58.0379772mm降液管底部与下一块塔板间距离ho49.0379772mm（提馏段）堰流高度how'0.01058077m堰高hw'59.4192336mm降液管底部与下一块塔板间距离ho'50.4192336mm6(how,how')60（选平流堰）受液盘D300mm选择凹型受液盘安定区与边缘区安定区宽度Ws85mm安定区出口堰高Hw85mm边缘区入口堰高Hw55mm鼓泡区阀口分布阀孔孔径d39mm板上浮阀数与开孔率阀孔临界动能因素（Fo）c11精馏段常压下临界阀口气速（Uo）c9.1399825m/s开孔数n208.674936取整为开孔率Φ0.109409410.94%提馏段常压下临界阀口气速（Uo）‘c14.3332331m/s开孔数n141.261463取整为开孔率Φ’0.20244069最终阀孔数n=max（n，n’）209阀孔排列采用叉排，按等腰三角形排列阀孔间距t100mm塔板流体力学计算精馏段u08.5746094m/s干板压降hc0.03846987m提馏段u0'20.3338568m/s干板压降hc'0.03371359m精馏段塔板上夜层有效阻力hi35mm塔底压力ht73.4698731mm压降ΔPd543.029134Pa提馏段塔板上夜层有效阻力hi’35mm塔底压力ht’68.7135863mm压降ΔPw674.059454Pa塔底压力Pw133.569056kPa降液管内的液层高度精馏段液体流出降液管的压降hd0.00036684m清液层高度Hd143.836716mm提馏段液体流出降液管的压降hd’0.00024015m清液层高度Hd'138.953741mm液沫夹带液相流程Z1232mm气相负荷因数Cv0.09999474泛点因数负荷图Cf0.105板上液流Ab1.9594113㎡泛点率F1(1)51.1685436(取较大值）F1(2)47.9797909负荷性能图气相下降作线(1线）阀孔动能因素F05.5阀孔动能因素uom4.56999125m/sVs1.14098712m3/s过量液沫夹带线（2线）当F1=80%时e=0.1Kg液/Kg气截距3.75026658m3/s斜率(Vs）-38.177445液相下限线（3线）Ls0.00315036m3/s液相上限线（4线）取τ=5τ5Ls0.02633754m3/s液泛线（5线）a0.00840602b0.16696202c36.9622726d0.83474769作线塔板的结构设计塔板结构省略接管结构进料液体流速uF2m/sdF0.03912754m查表标准管规格dF40mmDF48mmδF3.5mm回流管采用重力回流uL0.5m/sdL0.0895675m查表标准管规格dL100mmDL114mmδL4mm塔釜出液管uW0.5m/sdW0.0552416m查表标准管规格dw65mmDW75.5mmδW4mm进气管u015m/s直径d00.4531637m查表标准管规格do500mmDo530mmδo9mm塔高H32.2m精馏塔附属设备冷凝器查表确定K550W/(㎡K)Δtm25.6088127℃A198.685268㎡查表,选取换热器的基本参数再沸器的选用u2.4380411除沫器的直径D1.09081661m再沸器热负荷GB5083.80471Kg/h备注已知量已知量1.2Rmin1.5Rmin2.0Rmin2.5Rmin已知量1.928422.4105253.2140344.017542已知量(R-Rm）/（R+1）0.1097530.2355970.3813490.48042已知量(N-Nm）/（N+1）0.5356270.4194730.3157350.255002公式计算N24.8413119.6708816.5370715.10742公式计算公式计算查表查表作图公式计算作图已知量已知量公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算自选值画图画图查表查表查表查表公式计算查表查表公式计算公式计算吉利兰图R公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算7569.222公式计算公式计算公式计算公式计算画图公式计算已知公式计算已知公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算公式计算查表查表查表公式计算公式计算公式计算已知已知公式计算圆整数据0.45圆整数据选单流型若小于0.1m/s为合理1.3120.728889(lw/D)11.96202278mm10.58076639mm0.039mUo=（Uo）c209Uo’=（Uo‘）c14238.46987307mm33.71358632mm0.366842961mm（符合要求）254.019mm0.240154266mm(符合要求）254.7096mm正常系统无泡沫取1(取较大值）abcd0.0084060.16696236.962270.884748lsVS0.0054.0834660.0073.97432539.12753645mm0.0093.8667890.0113.7582320.0133.646910.0153.5314620.0173.41067889.56749784mm0.0193.2833720.0213.148280.0233.0039650.0252.8487020.0272.68030755.24160489mm0.032.396425453.1636956mm（在1~3内符合要求）1090.81661mm