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别离乙醇-水的精馏塔设计
设计人员：
所在班级：化学工程与工艺成绩：
指导教师：日期：
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40
87
80
95
2
54
24
86
11
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76
85
86
95
6
15
100
100
89
37
20
查阅文献，整理有关物性数据表2如下
〔1〕水和乙醇的物理性质
水和乙醇的物理性质
名称
分子式
相对分子质量
密度　
20℃
沸点
℃
比热容
(20℃)
Kg/(kg.℃)
黏度
(20℃)
导热系数
(20℃)
/(m.℃
外表
X力
(20℃)
N/m
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)
水
998
100
乙醇
789
乙醇相对分子质量：46；水相对分子质量：18
由常压下乙醇-水溶液的温度组成t-x-y图可查得
塔顶温度tD℃
泡点进料温度tF℃
塔釜温度tW℃
全塔平均温度
℃下，乙醇的黏度μL·s，水的黏度μL·s
根据物性参数数据求的求得乙醇—水体系的相对挥发度α=，根据最小回流比计算公式Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)
即，Rmin=(-)/(-)=，由于根据选择适宜的回流比，选择R==，
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精馏塔的塔体工艺尺寸计算：
塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为
提馏段的气、液相体积流率为
由
由下式计算由史密斯关联图查取：
精馏段：
图的横坐标为：
取板间距板上液层高度，如此
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HT-hL
查图得
，如此空塔气速为：
按标准塔径圆整后为
塔截面积为
精馏段实际空塔气速为
提馏段：
图的横坐标为：
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取板间距板上液层高度，如此
查图得
，如此空塔气速为：
按标准塔径圆整后为
塔截面积为
提馏段实际空塔气速为
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精馏塔有效高度的计算
精馏塔有效高度为：
提馏段有效高度为：
在进料板上方开一人孔，，
故精馏塔的有效高度为：
表5 塔板间距与塔径的关系
塔径/D，m
板间距/HT，mm
200～300
250～350
300～450
350～600
400～600
由表验算以上所计算的塔径对应的板间距均符合，所以以上所假设的板间距均成立。
5〕塔板主要工艺尺寸的计算；
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溢流装置计算
因塔径D= ,可选用单溢弓形降液管,:
堰长的计算
堰长一般根据经验公式确定，对于常用的弓形降液管：
单溢流
堰长 lw取
溢流堰高度的计算
溢流堰高度可由下式计算：
式中：——板上清液层高度，m；一般取50~100
——堰上液层高度，；一般设计时不宜超过60~70 mm.
对于平直堰，堰上液层高度可用弗兰西斯〔Francis〕公式计算，即
式中：——塔内液体流量，
——液体收缩系数。
近似取E=1
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