【正文】 閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾個略向下彎的定距片，當氣速很低時，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。浮閥的類型很多，國內(nèi)常用的 F1型、 V4 型 及 T型等 。 浮閥塔優(yōu)點： ① 生產(chǎn)能力大； ② 操作彈性大； ③ 塔板效率較高，； ④塔板結(jié)構(gòu)及安裝較泡罩簡單，重量較輕 。 4 工藝計算 全塔物料衡算 設(shè)原料液中： 設(shè) A 組分－ 苯 ； B 組分－ 氯苯 某化工廠擬采用一板式塔苯 — 氯苯混合液。已知：生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 31118 噸 99%的氯苯產(chǎn)品；進精餾塔的料液含氯苯 40%（質(zhì)量分數(shù)下同）其余為苯；塔頂?shù)穆缺胶坎坏酶哂?2%； 殘液中氯苯含量不得低于 99%； （ 1） 原料預(yù)熱器選型：料液初始溫度為 30℃ ， 用流量為 1118 hkg 、 溫度為 160℃的中壓熱水加熱至沸點進料。 （ 2） 塔底再沸器選型：流量為 1118 hkg 、 溫度為 150℃ 的中壓熱水加熱 （ 3） 塔頂冷凝器選型：塔頂冷凝器冷卻水進口溫度為 30℃ ， 出口溫度為 50℃ . 化工系畢業(yè)設(shè)計 3 是根據(jù)工藝要求進行： 由題目知 ： ???Fx 611 ???Dx 4311 ???x 原料液的摩爾質(zhì)量 K m o lKgM F /8 8 . 1 2 . 50 . 6 8 478 ????? 原料液進 料量 hKm olMF F / 100031118 ?? ?? 故WDF WxDxFxWDF ?? ??{ ? hKm olW hKm olD / /{ ?? 塔板數(shù)的確定 常壓下苯 氯苯系統(tǒng)的 tx(y)數(shù)據(jù)及相關(guān)圖 表 41 常壓下苯 氯苯系統(tǒng)的 tx(y)數(shù)據(jù) 溫度 ℃ oAP（ mmHg） oBP x y ? 85 90 100 105 110 115 120 化工系畢業(yè)設(shè)計 4 125 130 據(jù)此可得苯 氯苯系統(tǒng)的 tx(y)圖和 xy 圖 x —y 圖010 1xy 圖 41 苯 氯苯系統(tǒng)t —x （y ）7080901001101201301400 1x （y ）t 圖 42 苯 — 氯苯系統(tǒng)的 tx（ y）圖 塔頂 ?Dx ?Dy Ct od ? 進口 ?Fx ?Fy Ct OF ? 塔釜 ?Wx ?Wy Ct OW 129? 化工系畢業(yè)設(shè)計 5 確定操作回流比 由相對揮發(fā)度公式)1( )1( AA AA xx yy ????，根據(jù)常壓下苯 — 氯苯系統(tǒng)的 yx 數(shù)據(jù)得 該體系相對揮發(fā)度 ? 的算術(shù)平均值為 ?? 故相平衡線方程 為xxy ..44?? 由于為泡點進料所以 1q? ， .6840x F ??qx q 線方程和相平衡線方程的交點為 ? ??qqyx 故最小回流比 . in ??????? qq qD xy yxR 回流比 m in ?? RR 操作線方程的確定 精餾段： 下降液體的摩爾流量為 hkmo lDRL /2 2 .0 9??? 上升蒸汽的摩爾流量為 hkm o lDRV /5 5 . 5 6)1( ??? 提餾段 :下降液體的摩爾流量為 : hk mo lqFLL /7 1 . 54 8 . 62 2 . 9 ?????? 上升蒸汽的摩爾流量為 : hk mo lFqVV /5 5 . 5 6)1( ????? 精餾段操作線方程 .5 9 9 ??? nn xy 提鎦段操作線方程： ???????? nwnn xxVWxVLy 理論塔板數(shù) ⑴逐板計算法求解理論塔板數(shù) 由相平衡方程yyx ??、精餾段方程及提餾段方程交替計算得 ?? Dxy ?x ?y ?x ?y ?x ?y ??x ?y ?x ?y ?x 化工系畢業(yè)設(shè)計 6 ?y ?x ?y ?x ?y ?x ?y ?x 由以上計算可知，所需理 論塔板數(shù)為 10 塊板，第 4 塊板為加料版，精餾段為 6塊板。 ⑵圖解法求理論塔板數(shù) 010 1 圖 43 圖解法求理論塔板數(shù)示意圖 實際塔板數(shù) ⑴ 全塔效率 塔的平均溫度為 Co106 .452131 . ?? , 在此溫度下查得 smPaA ?? .230? ，smPaB ?? ? ，故液體的平均粘度 sm P axx FBFAL ????? 2 5 )1(??? 相對揮發(fā)度為 ?? 故全 塔效率 %4 7 .5). 2 5 504 .4 4()( ????? ???? LTE ⑵ 實 際塔板數(shù) 精餾段實際塔板 數(shù)： 31 ??PN塊， 提餾段實際塔板數(shù) ： 62 ??PN塊， 總塔板數(shù) 0221 ??? PPP NNN 塊。 塔徑及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 精餾段 ⑴ 精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 化工系畢業(yè)設(shè)計 7 ① 平均壓力 取每層塔板壓降為 塔頂壓降： KPaPD ? 加料板壓 降： K P aP F 0 9 . .310 ???? ② 平均溫度 由插值法得塔頂溫度為 ，加料板溫度為 Ct m o8 5 . 52)8 1 . 58 9 . 5(1 ??? ③ 平均相對分子質(zhì)量 塔頂： K m o lKgM mVD /7 8 .5 31 1 2 . , ????? K m olKgM mLD /7 8 .21 1 2 .5)(, ?????? 加料板： K m olKgM mVF /8 8 .91 1 2 .5)(, ?????? K m o lKgM mLF /8 1 . 11 1 2 . 5)(, ?????? 精餾段氣相相平均分子量： K m o lKgM mV /8 3 . 72/)8 8 . 97 8 . 5(1, ??? 精餾段液相平均分子量： K m o lKgM mL /7 9 . 6 52/)8 1 . 17 8 . 2(1, ??? ④ 質(zhì)量分數(shù) 塔頂苯的質(zhì)量分數(shù)： ?ADw 進料板苯的質(zhì)量分數(shù)： ?FAw ⑤ 平均密度 塔頂：查得 時苯和氯苯的密度分別為 3/ mKg 和 3/ mKg BLDDAALDDAmLDww,)1(1 ??? ??? ? 3, / mKgmLD ?? 加料板：查得溫度為 時苯和氯苯的密度分別為 3/ mKg 和3/ mKg 化工系畢業(yè)設(shè)計 8 BLFFAALFFAmLFww,)1(1 ??? ??? ? 3, / mKgmLF ?? 精餾段液相平均密度 31, / mKgmL ?? 氣相平均密度 311,11, / mKgRTMPmmVmmV ??? ⑥ 液相平均表面張力 塔頂液相平均表 面張力的計算。 由 CtD ?? ，查得苯和氯苯的液體表面張力分別為 mmNA /21?? mmNB /26?? mmNmLD /2 1 .0 726)(, ??????? 進料板液相平均表面張力的計算。 由 CtF ?? ，查得苯和氯苯的液體表面張力分別為 mmNA /?? mmNB /?? mmNmLF /212 4 . 5 6)(1 9 . 3 , ??????? 精餾段平均表面張力為： mmNmL /2 1 .0 42/)212 1 .0 7(1, ???? ⑦ 液體的平均粘度 塔頂：查得 時苯和氯苯的粘度分別為 smP aA ?? .320? ， smP aB ?? ? 故塔頂液體的平均粘度 sm P axx DBDALD ????? )1(??? 加料板：查得溫度為 時苯和氯苯的粘度分別為 smP aA ?? ? ，smP aB ?? ? 故加料板的的平均粘度 sm P axx FBFALF ????? )1(??? 精餾段液體的平均粘度 sm P aLFLDmL ???? , ??? ⑧ 精餾段氣相體積流量： smVMVmVmVV / 31,1,1 ?? ? 化工系畢業(yè)設(shè)計 9 ⑨ 精餾段液相體積流量 ： smLMVmLmLL / 31,1,1 ?? ? ⑵ 塔徑的確定 取板間距 mHT ? ，板上清液層高度 mhL ? ，則分離空間為 mhH LT ???? 由1,1,1,m a xmVmVmLCu ? ?? ??? ，式中 C由 )20( LCC ?? 求取，其中 20C 由【化工原理】下冊圖 813史密斯關(guān)聯(lián)圖查取，圖橫坐標為 )() ()( 21211,1,11 ????mVmLVLVV ?? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ?C )( )( ????CC smCumVmVmL / 1,1,1,1m a x ??????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： smuu / . 4 1m a x11 ???? muVD V 11 ????? ? 按標準塔徑圓整后為 mD ? 塔截面積為： 2221 5 0 8 8 mDA T ???? 此時操作氣速 smAVu TV / ??? ⑶ 溢流裝置 采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、平形受液盤，且不設(shè)進口內(nèi)堰。 ① 堰長 1wl 取 mDl w 0 .60 . ???? 化工系畢業(yè)設(shè)計 10 ② 溢流堰高度 1wh 由 111 owLw hhh ?? ，堰上液層高度 1owh 由下式計算，即： 32111 )(100 wLow lVEh ??