毕业设计（论文）-年处理5万吨95%乙醇萃取益母草工艺研究.doc

年处理5万吨95%乙醇萃取益母草工艺研究目 录摘要：IAbscract: II引 言1第1章 综述21.1生物碱的来源、性质和用途21.1.1生物碱的来源21.1.2物理方面21.1.3化学方面21.1.4益母草生物碱应用31.2国内生物碱提取方法41.2.1煎煮法41.2.2超声提取法41.2.3微波提取法51.2.4乙醇回流提取法51.3精馏塔的类型51.3.1填料式塔51.3.2泡罩塔板51.3.3筛板精馏塔61.4本设计的研究内容6第2章 工艺流程简介62.1 产能的设计62.2工艺流程简图72.3 质量守恒定律82.4 不同设备的物料数据处理82.4.1出入提取器的数据处理82.4.2粗精馏物料衡算92.4.3乙醇/生物碱的物料衡算92.4.4乙醇提纯精馏塔92.4.5设备选型10第3章 精馏塔物料热量衡算103.1原始数据103.2物料衡算113.2.1摩尔分数计算113.2.2原料液与塔顶、塔底产品的平均摩尔质量113.2.3物料衡算113.3计算塔板数113.3.1理论塔板数的计算113.3.2实际板层数计算153.4热量衡算153.4.1塔顶、塔底汽化潜热的计算153.4.2塔顶冷凝器163.4.3再沸器163.4.4热蒸汽消耗量16第4章 精馏塔尺寸计算174.1物性方面174.1.1温度174.1.2压强184.1.3摩尔质量184.1.4表面张力194.1.5粘度194.1.6密度204.2工艺尺寸214.2.1精馏塔的有效高度214.2.2塔高计算214.2.3流率计算214.3塔板方面244.3.1板块布置244.3.2 筛孔设计254.3.3溢流设计264.3.4降液下方高274.4力学计算284.4.1压降284.4.2雾沫相关计算294.4.3计算漏液304.4.4塔内液泛计算304.5负荷性能图设计314.5.1漏液线的计算314.5.2液沫线324.5.3负荷上限计算334.5.4负荷下线计算344.5.5液泛线计算344.6总表35结论37致谢38参考文献39年处理5万吨95%乙醇萃取益母草工艺研究摘要：益母草富含益母草生物碱,有重要的医用价值。此碱广泛应用于医用，其具有消炎止痛、利尿等疗效。本设计是以年处理5万吨益母草为生产目标,用乙醇萃取益母草生物碱的精馏段工艺生产设计研究。在对生物碱的新老生产工艺路线、国内外生物碱需求发展状况做出确定了解，通过与各个工艺线路相比较后选择了相对而言比较合适的工艺流程，最后确定使用李德山学者的用95%乙醇作为溶剂萃取益母草生物碱的生产的详细工艺线路，对生产生物碱全部工段进行最初的流程设计，计算和主体设备选用。通过计算得到益母草生物碱选筛板精馏塔精馏阶段的板数14，提馏阶段的板数13，塔直径为1.2米，精馏段平均T为，提馏段平均T为。最后对所有有关数据进行计算，并对其进行校核,然后制定工艺方案是否可用。关键词：益母草 生物碱 筛板塔 工艺参数Study on the processing of Herba Leonuri by 50 thousand tons of ethanol in the year of 95%Abscract:Motherwort is rich in motherwort alkaloid, has important medical value.This base is widely used in medical, its anti-inflammatory analgesic, diuresis, etc.This design is based on processing 50000 tons of herba leonuri production target, with ethanol extract motherwort alkaloid of rectifying process design research.On old and new production technology of alkaloids, alkaloids demand at home and abroad development situation to make sure, by compared with every processing line after the relatively suitable technological process, and finally determine the de-shan li scholars using 95% ethanol as the solvent extraction of motherwort alkaloid production detailed process line, the production of alkaloids all section for the initial process design, calculation and equipment selection.Motherwort alkaloid selected sieve plate column is obtained by calculation of the rectifying section plate number 14, stripping section of the plate number 13, tower is 1.2 meters in diameter, rectifying section average T is, average T for stripping section.Finally verified by all process data and processing, and to determine the scheme is feasible.Key words: Motherwort Alkaloid sieveplate column process parameters 44引 言益母草所含生物碱是医用方面的佳药，而且几乎应用于妇科各个方面。经过新颖药物作用的探索发现，益母草中含有的生物碱对子宫有较为明显的生理反应加强的作用，主要通过为子宫节律加快，扩力增大，缩小振幅也有所增加呈现。它的主要有效成分为水苏碱、益母草碱水等碱类物质。目前随着益母草研究的不断深度化，益母草生物碱的应用范围日益广泛。李素云等学者实验证明实益母草具有抗心脏肌肉细胞缺血作用。因此益母草生物碱已经被应用于心血管疾病。益母草具消炎、止痛，是活血化瘀之佳品，益母草在治疗急慢性肾炎、慢性前列腺炎、前列腺肥大等疾病方面取得了一定疗效。也有研究发现此碱还具有抗肿瘤的作用。因此，对于益母草的工业级提取工艺研究显得格外重要，本课题就是对于年产5万吨95%乙醇萃取益母草的提取工艺进行研究。根据宋秋华等学者的研究成果益母草用95%乙醇萃取其总生物碱，最佳的工艺条件是益母草浸泡个小时，加入95%乙醇溶剂为，通过混合萃取出益母草总生物碱为/益母草降温浓缩。通过把原料粉碎送如浸提容器中，然后再按比例加入乙醇混合浸提。然后把乙醇萃取液输送到分离提纯精馏塔，最后对乙醇进行提纯回收利用。筛板式精馏塔是本设计中的分离提纯采用的关键采用的设备。主要设备中的操作原物料是乙醇与生物碱二种组分，这两种组分都是液相物，精馏比较适合；乙醇与生物碱沸点不相同，乙醇是沸点是78.32，生物碱的沸点是109，精馏依据的就是多种物质的各成分的物理化学性质的不相同来实现各成分的分开或者除去杂质。第1章 综述1.1生物碱的来源、性质和用途1.1.1生物碱的来源生物碱就是植物体内具有的碱性而且含氮的一种有机化合物,虽然结构大都不同可是它们的分子中都是含氮类的有机物质。生物碱是这一类的总称，生物碱大都在植物体中，其有碱的性质，同和酸反应可以得出盐，并且具有生物活性的含氮的碱性物质，很多都是有较为复杂的环形构造，大多氮是包裹在环之内，除其中极少一部分为有机胺类衍生物，几乎都是中草药的组成成分的一种。生物碱的品类可以说很多不同类型，大多结构都是较为繁杂的，广泛的存在于生物界之中。吗啡，是在1806年德国学者第一个发现存在于阿片当中。有1000多个种的植物都是具有生物碱，有生物碱类型特别多是有四双叶植物，比如夹竹桃、罂粟等。生物碱绝大部分是在植物体中，并且其中一种植物可以同时能含有好几十种，也有少数生物体中能够得到生物碱。所以主要来自植物变称为“植物碱”。1.1.2物理方面生物碱大多都是为颗粒，是有凝结的外部样子。之中也有为粉末状非颗粒的外部样式结构。是有一定的熔点。并且通常是无色或白色的有机物质，小部分带有颜色的，例如体现出黄色的血安平与异喹啉生物碱等。生物碱大多都是具有苦涩味，很少有是甜的，比如甜菜碱。具有繁杂的环形构造，有明显的生理活性，通常有长链共轭结构，是离子型的，而且是具有带助色团，通常该物质可以出现颜色，颜色加深，共轭系统就会变长。假如有机化合物质，是含有长链共轭构造，而且还含有助色团，或这同时为离子类型。颜色与共轭系统是有一定关联的有关，一般情况是共轭的系统变的越长，则颜色就会变得边深，生物碱氮再结构是环之内的 ，大多是表现碱性可与酸合出盐 ，大多都是具有明显的生理活性。益母草生物碱是属于不含有长链共轭的结构，并且不是离子类型。其结构的共轭系统是变化比较小。所以益母草生物碱是白色固体。1.1.3化学方面生物碱化学性质是具有挥发性与升华性，少部分的液体形态和一部分小分子固态生物碱，如麻黄碱、烟碱等，是有液体变为气体或蒸汽的性能，是可以采用植物材料与水共蒸馏的方法提取。咖啡因等一部分生物碱是有由固态变为气态的特性。亲脂而且还是以单质的形式存在的物质的生物碱轻易溶于有机物为介质的溶剂中如苯、乙醚、氯仿是在有机物为介质的溶剂的溶解能力比较强，和酸性的溶液结合性能好，不能溶或者非常难溶于水和碱水。含有和水的结合的能力比较好而且还是属于以单质的形式存在的物质生物碱主要指益母草生物碱和一部分具有氮-氧化合物的生物碱。这一类深物碱是可以溶于水、乙醇比较溶解能力比较低具有可溶于脂肪之中的有机物为介质的溶剂。通常益母草生物碱是无机酸跟碱发生中和反应生成的盐水溶性大于有机酸跟碱发生中和反应生成的盐，无机盐中含氧。因分子中氮原子上的电子对可以结合治子而变现为碱。1.1.4益母草生物碱应用1.1.4.1用于心肌缺血北京中医药大学病理研究室对益母草生物碱药理性治疗小白鼠的心脏的血液灌注减少实验研究1。通过实验使用大药量受体激动剂皮下注入造成小白鼠急性心脏的血液灌注减少损伤模型，然后再给小白鼠注如益母草生物碱用药后检测各组小白鼠心电图导联线的导联线H点变化情况、心脏肌肉组织形态学变化、血流流动力学变化及酶谱变化。结果：益母草生物碱能有作用抑制受体激动剂所致心脏肌肉组织心脏的血液灌注减少损害。1.1.4.2用于抗炎 镇痛关于益母草生物碱主要医疗成分进行了消炎、止痛实行实验探索2。实验结果表现益母草生物碱对催产素导致的小白鼠在子宫和地诺前列酮导致的小白鼠在子宫剧烈缩小表现明显的缓和作用 ,所以益母草生物碱有明显的消炎、止痛和减轻痛经作用,益母草生物碱对卡拉胶导致的小白鼠炎症中以渗透为主的细胞损伤和结节状病灶形成的慢性细胞损伤有明显的控制作用,则可能是治疗由盆腔炎等炎症引起的功能经行腹痛的作用机理。综上所述，益母草生物碱有明显的消炎、止痛与减轻进行腹痛作用，也可能是益母草可以治疗原发性和功能性经行腹痛的有效成分。1.1.4.3用于细胞凋亡和抗肿瘤抑制细胞凋亡和抗肿瘤作用有学者在尿路堵塞小白鼠模型中观察到，益母草生物碱具有减少肾小管的外面的一层细胞凋亡、减轻甚至抑制肾结构被破坏,功能肾单位逐渐被纤维组织所取代病理等作用，其机制可是益母草生物碱通过降低细胞内激活蛋白激酶样内质网激酶增强子，结合人体器官相近或同类的有亲和力蛋白来表达，对抗肾小管的外面的一层细胞中由内质网应激及通过途径介导的细胞死亡，从而避免肾小管的外面的一层细胞凋亡，并阻止进一步病理生理变化的发生等发现，益母草生物碱在体外对人前列腺癌细胞系具有一定的细胞毒性作用。更值得注意的是，该研究观察到肿瘤细胞可以在益母草生物碱的作用下明显地减少表面趋向变化因子受体的表达，具体分子机制理论现在还不明确，但作者认为抑制恶性肿瘤益母草生物碱可能是可以起到其转移的作用，或成为潜在的有效抗肿瘤药物。1.1.4.4用于抑菌和抗寄生虫益母草生物碱的左旋异构体是在尼日利亚民族医学常用的一种草药的叶中提取出碱类物质在结构上为。通过体外实验表明该草药对革兰氏阴性短杆菌以及革兰氏阳性菌使99%的疟原虫死亡的最小抑菌浓度为4毫克/毫升和0.45毫克/毫升浓度，从以上的发现益母草生物碱也是可以在抑制细菌生长和寄生虫存活的有效成分。该发现也为微生物方面的发展提供了一定的基础。1.2国内生物碱提取方法 目前，国内提取益母草生物碱的工程路线多种多样，使用多次采用方法是有： 煎煮法，乙醇回流提取法，超声提取法，微波提取法等。1.2.1煎煮法严优芍学者的研究方法煎煮法，先准备益母草材料六份，然后分别是用每份的材料3。然后是有用水、配置盐酸乙醇溶液为溶解的溶液，分别进行提取4次每一次的提取时间为倍量2.0 h、倍量1.5 h、倍量1.0 h，每种溶媒各提取4份，然后再把这些提取物进行浓缩,通过加入新鲜配制的2利英钠克盐溶液进行检测。实验结果分析是用煎煮法提取以水为溶剂提取效率是0.20%，以1%盐酸乙醇溶液提取效率是0.23%。用1%盐酸乙醇溶液提取率高。1.2.2超声提取法付君叶研究使用超声提取法4。预先备好益母草材料5份，然后分别是用每份100 g的材料。然后是分别用浓度为95乙醇、盐酸乙醇溶液为溶解的溶液48赫兹的超声处理器超声萃取6小时，然后分别进行提取4次，每一次提取时间为倍量2.0 h、倍量1.5 h、倍量1.0 h，每种溶媒各提取4份，接着把这几份提取物进行降温浓缩。把这些提取出来的物质通过雷氏比色的方法进行测定比较，实验通过超声结果表现用95%的乙醇溶液可以提取出0.38%，用盐酸乙醇溶液可以提取出0.41%。用盐酸乙醇溶液提取效率更高。1.2.3微波提取法 高岐研究者使用微波法4。样品的制备。将益母草用去掉离子的纯水洗净后，在96温度中干澡3 h后，将其粉碎成粉末状，将其放在干燥容器中保存，再配置的95%乙醇，然后称取干燥的益母草粉4放在容器中，再向其加入浓度是95%乙醇溶液浸泡两个小时，微波处理为10min，微渡功率为623 时，提取压力大于一个大气压，温度为100度基本可以是提取完全。微渡提取的料液比约为l：8，从按全方面角度思考，选择样品加入100 ml提取剂的比例实行微波提取成果相比较好。微波提取法的提取率是益母草。1.2.4乙醇回流提取法 李德山研究者用乙醇回流提取法5。将益母草新鲜益母草烘干后，把原料粉碎成粉末，取四份益母草粉，一份是三克分别以浓度百分之五十、百分之七十、百分之九十五的乙醇实行粹取，通过研究证明益母草用百分之九十五乙醇萃取其生物碱，最佳的工艺条件是益母草浸泡八个小时，加入百分之九十五乙醇溶剂为三克，通过混合萃取出益母草总生物碱为0.012益母草降温浓缩。 1.3精馏塔的类型1.3.1填料式塔填料塔的基本组成部件是塔填料，简称为填料6。在化工生产行业过程中，填料塔应多用于吸收操作，广泛用于石油炼制，分离气体混合物和吸收废弃毒气等。填料塔特点是有出产能大、分离效率高、能量损失小、持液量小操作弹性大，但是不能直接用于有有固体悬浮或容易发生两种物质聚集的物料。此塔多用于吸收操作例如水吸收二氧化碳、石油炼制分离气体混合物。1.3.2泡罩塔板泡罩塔板是最早应用于气液传质设备之一。泡罩塔分为圆形和条形两种。泡罩塔板的特点是：不容易发生漏液的现象升气管比液层高、有比较大的操作弹性气体和液体流量波动大但塔板率不变、塔板不容易堵塞。缺点是：塔板构造部件过于复杂、塔板能量损失要求大、塔板效率和生产能力比较低。各种物料都适用于它的处理。例如乙烯的精馏提纯。1.3.3筛板精馏塔筛板精馏塔分为两种小孔筛板和大孔筛板7。筛板塔板特点是构造部件不复杂便于修理气体能量损失低、液面的高度差比较小、生产能力和理论板比上实际板都比泡罩塔高。小孔径筛板不易处理易堵塞，所以不能用于处理带有固态颗粒的、动态黏度大的和脏的的料液。由于近些年对筛板塔进行设计和控制水平都有提高，所以近几年筛板塔应用日益趋于广泛应用。例如苯和甲苯分离精馏，乙醇和水的分离提纯等。1.4本设计的研究内容鉴于益母草生物碱的医用价值，对治疗心肌缺血、止痛、消炎抑制肿瘤细胞扩散都有可观的效果。其提取工艺的研究很有意义，因为现在工艺对益母草生物碱的提取产能总体比较低，市场需求大。通过查阅相关文献资料，通过对比各种提取益母草生物碱探索方法，传统的煎煮法提取生物碱比较少产能小，现代大规模生产的市场需求不能采用的是超声法和微波提取法，所以本设计采用的是乙醇回流提取法。本设计将采用李德山的研究结果。用95%乙醇浸泡萃取并精馏。在该工艺流程中将用到3个精馏塔，本设计将重点设计乙醇生物碱精馏塔。乙醇生物碱主要采用筛板精馏塔。主要设备中的操作原料为乙醇与生物碱两种组分，这两种组分都是液相混合物，精馏比较适合；乙醇与生物碱有不同的沸点，乙醇是，生物碱的沸点为，精馏依据的就是混合物中各组分的沸点和挥发度不同来实现组分的分离或者提纯。第2章 工艺流程简介 2.1 产能目标在本设计益母草处理量为5万吨，大概一年会有35天是要用于法定节假日和机器正常的检查维修。则工艺设备实际上工作时间为330天，假定工艺设备持续工作时间是每天24小时。一年工作时间为33024=7920h,平均每小时处理益母草为6.03吨，此数据用于工艺各组分计算的基础。2.2工艺流程简图根据2.1的处理量计算，简易工艺流程如图2.1所示： 原 乙 乙醇 料 醇废渣粉碎 浸 提加热 乙醇乙醇提纯精 馏乙/碱 杂 质生物碱 水 储存 图2.1乙醇萃取益母草生物碱工艺流程简图益母草原料通过粉碎机粉碎成粉末状，先用筛目过滤透不过的送回粉碎机中处理透过再送入到浸提容器再加入95%乙醇溶液通过浸泡提取过滤，过滤的废渣经过加热得到的乙醇残留液输送到浸提器，乙醇可溶物通过泵输送到第一个精馏塔进行分离乙醇生物碱和杂质进料温度平均温度为108摄氏度，压力为常压。塔底设置一个取样阀，塔底未提取完全的乙醇生物碱通过再沸器加热回流到精馏塔继续精馏，杂质符合精馏标准后排除，同样塔顶设置一取样阀，符合标准的乙醇生物碱通过冷凝器再输送到乙醇生物碱精馏塔分离乙醇和生物碱，不符合通过回流罐回流到精馏塔进一步精馏，乙醇生物碱进料平均温度80.35摄氏度，压力常压。同上一个精馏一样直到精馏分离出的乙醇符合标准则可以通过压力泵输送入第三个乙醇-水精馏塔对乙醇进行精馏提纯，提纯的乙醇再通过压力泵输送到浸提器中回收利用。得到的产品储存。2.3 质量守恒按照质量守恒，有下式： （2-1）式中 进总数值； 出总数值； 全部损耗量； 体系残留量。2.4 不同工艺段的组分数据计算2.4.1出入提取器的数据计算2.4.1.1加料量计算由文章可知，还要计算24小时生物碱产品的真实出产量及原料益母草的加入量。其中原料要求：益母草粉，乙醇（95%）， 益母草中生物碱和其他有效成分占1.4% 生物碱占提取物质的80%生物碱日生成量：G=1818.18kg， 进料比例：益母草粉：乙醇=1:3萃取效率：乙醇萃取生物碱是90%， 分离效率：数塔分离效率是98% 每小时加料益母草量：G1=5X107/330X24=6.3X103kg每小时加乙醇量：G2=3X6.3X103=1.89X104kg2.4.1.2浸提过后计算每小时出废渣量：G3=6.3X103-88.2=6211.8kg每小时提取物量：G4=6.3X103X1.4%=88.2kg浸提后乙醇残于量：G5=1818.18X(1-90%)=181.2kg不同组分数据计算见表2.4.1.2进料出料顺序物质质量/Kg顺序物质质量/Kg1乙醇189003乙醇可溶188072益母草粉63004废渣6211.85乙醇181.2合计25200合计25200表2.1进出浸提器的组分数据计算表（Kg/小时）2.4.2粗精馏组分数据计算把从浸提器里提取的乙醇可溶物输送到精馏塔进行分离。分离操作温度108摄氏度，操作压力为常压。粗精馏组分数据计算表2.4.2。进料出料顺序物料名称质量/Kg物料名称质量/Kg1乙醇可溶物18807乙醇18718.82塔顶生物碱70.563益母草素9.274塔底苯甲酸8.37合计18807合计18807表2.2进出粗精馏的组分数据计算表2.4.3乙醇/生物碱的组分计算乙醇与生物碱的混合物直接送到乙醇/生物碱精馏塔再次进行分离，分离操作温度80.35摄氏度，操作压力为常压。乙醇/生物碱塔的组分计算如下表2.4.3。进料出料顺序物质质量/Kg物质质量/Kg1乙醇18718.8塔顶乙醇18718.82生物碱70.56塔底生物碱70.56总计18789.36总计18789.36表2.3乙醇/生物碱塔的组分计算表2.4.4乙醇提纯精馏塔从乙醇与生物碱的精馏塔顶出来的乙醇通过进入精馏塔进行提纯回收利用，乙醇提取生物碱后浓度降低到86%。乙醇/水精馏塔的物料衡算如下表 2.4。进料出料顺序物质质量/Kg物质质量/Kg1乙醇18718.8塔顶乙醇16098.172塔底水2620.632总计18718.8总计18718.8 表2.4乙醇/水精馏塔的组分数据计算表2.4.5设备选型本次设备主要采用的是粉碎机、浸提容器、进料泵、板式精馏塔。本设计选用的粉碎机是9FQ-600型大型粉碎机，采用的浸取容器是搅拌式固体浸取器，益母草粉末和乙醇加入到容器中进行常温浸提，乙醇可溶物用进料泵输送到精馏塔中分离，进料泵则选用陶瓷泵因为乙醇和生物碱都有一定的腐蚀性。粗精馏塔则选用筛板式精馏塔物料温度数据如上表2.2所示，乙醇回收提纯则也采用筛板式精馏塔物料温度数据如上表2.4所示第3章 精馏塔料液热值衡算3.1质量分数表3.1质量分数据 组分名称 进料组分塔顶组分塔釜组分 乙醇 生物碱 3.2组分衡算3.2.1摩尔计算 表3.2乙醇生物碱的相对子质量组分名称分子式摩尔质量乙醇C2H6O46.06生物碱C5H9NO99.05 (3-1) 物液 塔上 塔下 3.2.2原物液与塔上、塔下产品的平均尔质量 （3-2） 3.2.3料液计算根据组分守恒得知F=D+W式中为进料值（kmol/h),为塔下出料值（kmol/h），W为塔下出料量（kmol/h)。可知FXD=DXD+WXW ,则当产量W=5107kg,开工时间=33024=7200h,通过计算的F=119.7kmol/h,D=94.30kmol/h，W=25.40kmol/h。3.3塔板数确定3.3.1理论数的计算(1)相对度的计算将乙醇蒸汽看做想气体，生物碱看做理溶液。乙醇与生物碱的和蒸汽压可用Aetbine方程求解。 用安尼方算 （3-3） （3-4）其中，代表乙醇的饱和压；代表生物碱的和蒸汽压。表3.3 乙醇与生物碱的托尼参数ABC乙醇7.3821650.35231.48生物碱6.9231867.94238.58假设温度T=359k=86,带入公式,PAS=718.12,PBS=617.36由K=PS/760，得KA=1.03,KB=0.87把KA ,KB代入公式KAxF+KB(1-xF)1.031，符合要求，所以进料炮点温度为359=86。同理，得塔上温度T=354K, PA=734.12 ,PB=652.37同理，得塔下温度T=381K，PA=801.25 , PB=716.83。乙醇-生物碱看做溶液，原液与塔上、塔下的相对发度分别计算如下 所得平均对挥度=1.24。（2）平衡方程式的确定由于是q=1 ， 所以 由平衡方程式得 （3-5） 选流比 （3-6）板式塔的气相与液相荷 （3-7） （3-8） （3-9） 上面得到与是精溜段，提馏段的上升蒸汽的流量。与则是馏段，馏段的下流液体流量 故馏段方程式为 (3-10) 馏段方程式为 精馏是属于不断精馏因此选用逐板算式法求理论版层数法求理论版层数精馏段平衡方程 （3-11） 与精馏段作线方程联立得 板计算结果如下： 表3.4逐板计算结果 因为,所以第15层理论板为进板,则此精馏理论板层数为14层.段 用平衡方程与馏段方程计算过程省，结果如下：表3.5逐板计算结果0.7869因为,所以馏段理论板层数为13层故总轮板层数 （不包括再器）3.3.2实际层数计算实际板： (3-12) 全塔率为 根据塔上，塔下的液相组成求 平局温度为94.542该温度下料液相平均度为： 馏段实际板层数 馏段实际板层数3.4热值衡算3.4.1塔上、塔下汽化的计算内法计算公式 塔上，塔下的温度分别为 由内法得 则 （热值消耗可省略）3.4.2塔上降搵器 (3-13) 冷凝水的耗损量为 3.4.3 热失量为0.1 3.4.4热汽耗损量 (3-14) 第4章 精馏塔尺寸计算4.1物性方面4.1.1度 馏段平均搵度： 馏段平温度：4.1.2强基本选择 ： 一个压强： 进物的： （4-1） 塔下的： （4-2）馏段平压力 馏段均压力 4.1.3尔质量4.1.3.1塔上 由板计算论塔板数得 则 4.1.3.2进板 4.1.3.3塔下 根据 馏段 段 4.1.4表面力由， 查书集可得，可得塔上液平均表面力由，查书本可得，可得进板液。相平均表面力由，查收本可得=14.7mN/m，=18mN/m可得进板液相平表面张力馏段液湘平表面张力馏段液相平均面张力4.1.5度计算的式为 （4-3） 由 ，查书集得得塔上平均度由，查书集的 得进脲板液相平均黏度由，查书本的 得塔下平均粘度馏段液相均黏度馏段液相平均粘度 4.1.6度湘平均搵度机算 （4-4） 馏段 馏段 计算式子为 TD =80.75查书集可以得计算塔上液平均度的馏段精料班夜相密度料位置温度，查书可以得 计算进板液相质量数则进板的液相平均谜度 塔下的温度 然后查书集得根据上面的计算得：馏段 馏段 4.2精馏塔尺寸4.2.1精塔的有效度 馏段度 （4-5） 提馏高度 加上人的高度后总高 （4-6） 4.2.2塔高计算（1） 馏塔的有高度：17.2m（2） （3） 1.2m（第一块板高度）（4） （5） 1.6m（最下一块板下到液之间距离） 4.2.3率计算馏段 馏部根据计算式子 计算 （4-7） 中其c的算出为 （4-8） 查表图可以求得为 取板的间距 查表图的， 取安全数为0.6，孔塔气速是 （4-9） 按准确塔圆整为 面积 流 （4-10）则在安全指标内，适合设备要求依据 计算 当中 ， 是根据指标查 两个板之间高度 板上的层 根据表图得 取安全数是0.6规整以后选2.4m面积为 （4-11） 流 （4-12） （4-13）则在全安围范内，满足设饰要求 图4.1史密斯关联图4.3塔板方面4.3.1布置板块宽： 分块的格局：塔径为2.4m，板塔块的格局分6块面机计算式子为 （4-14） （4-15） （4-16）精： 则提： 4.3.2 筛设计乙醇具有较强的腐蚀性，采用碳板。孔径为，两个孔间长度为经计算得 个 （4-17） （4-18）一个板的面积为 （4-19） （4-20） 馏段孔数目为 个开率为 4.3.3溢设计精馏和提馏的塔径都是2.4m，降液管选择的是双溢流，采用凹形受液盘,各项计算如下： （4-21） （4-22）由 （4-23） 上面E=1，计算得： 板上面的溶高度 所以 取板上请夜层高故 图4.2液流收缩系数计算图 查课本书集得 , 计算的为的时间 （4-24）