三、塔径的计算精馏塔的直径可由塔内上升蒸汽的体积流量及其通过横截面的空塔流速确定4.V元D2.V2D4元·uD一精馏塔内径mu-空塔速度,m/sVs-塔内上升蒸气的体积流量,m3/s注意:V=V, =...=V, =或+ V'=V,'=..=V.11
注意: V V =Vn = = ⋅⋅⋅ 1 2 ' ' ' V1 V2 =Vm = 或 ≠ = = ⋅⋅⋅ 三、塔径的计算 Vs = D ⋅u 2 4 π D—精馏塔内径 m u – 空塔速度,m/s Vs– 塔内上升蒸气的体积流量,m3/s 精馏塔的直径可由塔内上升蒸汽的体积流量及其通过横 截面的空塔流速确定 11
V.Mm(m2 /s) V=(R+I)D精馏段:3600:p,V:摩尔流量。kmol/hPM,mMm:上升气体的平均分子量。kg/kmolp,RTPv:平均操作压力和温度下气相的密度。kg/m3Mm/p,= RT/PR = (PVo)/(noT) = (PonoVm)/(noT) =PVm/T22.4VTpo如果压强较低时,理想气体混合物:V3600T,PV'.M.提馏段:1(m2 /s) V'=V+(q-1)F3600·p提示:由于q及操作条件不同,Vs和Vs'可能不同,D精与D提可能不同,若相差不大,取较大者并圆整12相差较大时取不同塔径
精馏段: 提馏段: 由于q及操作条件不同,Vs和Vs’可能不同, D精与D提可能不同,若相差不大,取较大者并圆整, 相差较大时取不同塔径。 提示: 12 V:摩尔流量。kmol/h ρV:平均操作压力和温度下气相的密度。kg/m3 kg/kmol Mm/ρv = RT/P R = (P0 V0)/(n0T0) = (P0 n0Vm)/(n0T0) =P0Vm/T0
连续精馏装置的热量恒算1.5.9目的:确定加热剂与冷却剂的用量QQV*IvD1、冷凝器的热量恒算对全凝器,作热量衡算,以单位iQQR时间为基准,忽略热损失D* ILDL* ILDQFQ.=Q,-QR-Q,QF*ILF= VIyp - LI LD - DILDQBQc一全凝器的热负荷,kJ/hIvp一塔顶上升蒸汽的烩,kJ/kmolQwILD一塔顶流出液的烩,kJ/kmolV = L+D = (R+1)D13
目的:确定加热剂与冷却剂的用量 QF F*ILF QD D* ILD QW Qc Q’ Qv V*IVD QR L* ILD QB 1.5.9 连续精馏装置的热量恒算 对全凝器,作热量衡算,以单位 时间为基准,忽略热损失 1、冷凝器的热量恒算 Q QQQ c vRD =−− =−− VI LI DI VD LD LD Qc-全凝器的热负荷,kJ/h IVD-塔顶上升蒸汽的焓,kJ/kmol ILD-塔顶流出液的焓,kJ/kmol V = L+D = (R+1)D 13
= (R + 1)DIvD - RDILD - DILD= D(R +1)(IvD - ILD)冷却剂的消耗量QW.Cp(t2 -t)Wc一冷却介质消耗量,kg/hCp(c)一冷却介质的比热容,kJ/kmoltr,t一分别为冷却介质在冷凝器的进出口温度,℃14
冷却剂的消耗量 WC-冷却介质消耗量,kg/h Cp(c)-冷却介质的比热容,kJ/kmol t1,t2-分别为冷却介质在冷凝器的进出口温度,℃ 14
0.2、再沸器的热量恒算:Q=Q+ Q'-Qr+QlQnQ=V'Iyw+WILw-L'IIm+QOFQB一再沸器的热负荷,kJ/hQL一再沸器的热损失,kJ/hQ.Qv+个Ivw一再沸器上升蒸汽的恰,kJ/kmolL', ILQBILw一釜残液的恰,kJ/kmolILm一提馏段底层塔板下降液体的焰,kJ/kmolOy近似去Iw=Im,而且V=L-WQQLW,ILw:.QB =V'(vw -Lw)+0QB加热介质消耗量WLB1、IB2:加热介质进、出再沸器的,kJ/kgIB1 -I B2QB若用饱和蒸汽加热,且在饱和温度下液相排出Wr15
15 QB-再沸器的热负荷,kJ/h QL-再沸器的热损失,kJ/h IVW-再沸器上升蒸汽的焓,kJ/kmol ILW-釜残液的焓,kJ/kmol ILm-提馏段底层塔板下降液体的焓,kJ/kmol 2、再沸器的热量恒算: QL’ Qv’ 15 W, ILW V’, I L’, ILm vW QL QB = QV’ + Q’ – QL’ + QL IB1、IB2:加热介质进、出再沸器的焓,kJ/kg