【正文】 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 1 6 2 ) 9 2 . 1 3 9 1 . 9 0V W mM k g k m o l? ? ? ? ? ?, 0 . 0 0 6 6 3 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 0 6 6 3 ) 9 2 . 1 3 9 2 . 0 3L w mM k g k m o l? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 , 7 8 . 4 7 8 3 . 5 8 8 1 . 1 62VmM k g k m o l k g k m o l???, 7 8 . 9 8 8 6 . 6 9 8 2 . 8 32LmM k g k m o l k g k m o l? 提 餾段平均摩爾質(zhì)量 , 8 3 . 5 8 9 1 . 9 0 8 7 . 7 42VmM k g k m o l k g k m o l???, 9 2 . 0 3 8 6 . 6 9 8 9 . 3 62LmM k g k m o l k g k m o l? 4. 平均密度計算 1）氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算， 精餾段的平均氣相密度 即 , 3, 1 0 7 . 4 3 8 1 . 1 6 2 . 9 58 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 9 0 . 7 5 )m v mvmmPM k g mRT? ?? ? ??? 提餾段的平均氣相密度 ,39。8y? ， 39。6y? ， 39。4y? ， 39。 x x xVV? ? ? ? ? 根據(jù)相平衡和操作線方程依次計算得： 39。39。1 39。 T=105 C ,? =。 T=85 C ,? =。 篩板塔的缺點是： (１ ) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點有： (１ ) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流 至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 二、 設(shè)計方案的確定 本設(shè)計任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。 處理量： 17500 t/a， 料液組成（ 苯 質(zhì)量分?jǐn)?shù)）： 35%， 塔頂產(chǎn)品組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）： 97%， 塔頂易揮發(fā)組分回收率： 99%， 每年實際生產(chǎn)時間： 300 天 三、 設(shè)計任務(wù) 完成精餾塔的工藝設(shè)計，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選型，繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖和精餾塔裝配圖，編寫設(shè)計說明書。 四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或其他操作條件所需數(shù)據(jù)自己查閱資料或根據(jù)資料確定 五 、設(shè)計說明書內(nèi)容 1 目錄 2 概述（ 設(shè)計方案的確定和流程說明、 精餾基本原理 等 ） 3. 塔的物料恒算、塔板數(shù)的確定、塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算； 4. 塔和塔板的主要工藝尺寸的設(shè)計： （ 1） 塔體工藝尺寸的計算； （ 2） 塔板主要工藝尺寸的計算； （ 3） 塔板的流體力學(xué)驗算； （ 4） 塔板負(fù)荷性能圖。 由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的 2 倍。 (２ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 (２ ) 操作彈性較小 (約 2～ 3)。 T=90C ,? =。 6 由此得平均相對揮發(fā)度 ? = 2. 回流比的確定 由于進(jìn)料為泡點進(jìn)料， q=1, m i n (1 )1 [ ] 1 . 6 411DDFFxxR ?? ?? ? ??? min2 ?? 3. 精餾塔氣液相負(fù)荷 3 . 2 8 1 1 . 0 7 3 6 . 3 1 /L R D k m o l h? ? ? ? ? ( 1 ) 4 . 2 8 1 1 . 0 7 4 7 . 3 8V R D k m o l h? ? ? ? ? 39。39。39。2x? ； 39。4x? ； 39。6x? ； 39。8x? Wx? 所以提餾段板數(shù)為 7，總理論塔板數(shù)為 12，進(jìn)料板為第 6 塊板。3, 1 1 1 . 6 3 8 7 . 7 4 3 . 1 28 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 1 0 7 . 9 4 )m v mvmmPM k g mRT? ?? ? ??? 2）液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即 塔頂液相平均密度的計算 由 tD＝ ℃，查 表 得 338 1 1 . 6 1 , 8 0 6 . 8 8ABk g m k g m???? 塔頂 液相的質(zhì)量分率 9 0 . 9 7 4 7 8 . 1 1 0 . 9 6 90 . 9 7 4 7 8 . 1 1 9 2 . 1 3 0 . 0 2 6A? ???? ? ? ,1 0 . 9 6 9 8 1 1 . 6 1 0 . 0 3 1 8 0 6 . 8 8 , 8 1 1 . 4 6L D m L D m k g k m o l??? ? ? 進(jìn)料板液相平均密度的計算 由 tF＝ ℃，查 表 得 337 9 2 . 6 1 , 7 9 2 . 1 5ABk g m k g m???? 進(jìn) 料板液相的質(zhì)量分率 0 . 3 8 8 7 8 . 1 1 0 . 3 50 . 3 8 8 7 8 . 1 1 9 2 . 1 3 0 . 6 1 2A? ?? ? ? ,1 0 . 3 5 7 9 2 . 6 1 0 . 6 5 / 7 9 2 . 1 5 , 7 9 2 . 3 1L F m L F m k g k m o l??? ? ? 塔底 液相平均密度的計算 由 tw＝ ℃，查 表 得 337 6 7 . 4 6 , 7 7 1 . 5 6ABk g m k g m???? 塔底 液相的質(zhì)量分率 0 . 0 0 6 6 3 7 8 . 1 1 0 . 0 0 5 6 40 . 0 0 6 6 3 7 8 . 1 1 9 2 . 1 3 0 . 9 9 3 3 7A? ?? ? ? ,1 0 . 0 0 5 6 4 / 7 6 7 . 4 6 ( 1 0 . 0 0 5 6 4 ) / 7 7 1 . 5 6 , 7 7 1 . 5 4L w m L w m k g k m o l??? ? ? ? 精餾段液相平均密度為 , 8 1 1 . 4 6 7 9 2 . 3 1 8 0 1 . 8 92Lm k g k m o l? ??? 提 餾段液相平均密度為 39。 s 進(jìn)料板液相平均粘度的計算 由 tF＝ ℃，查手冊得 μ A= mPa s μ B= mPa s 7． 氣液負(fù)荷計算 精餾段： ? ?1 ( 3 . 2 8 1 ) 1 1 . 0 7 4 7 . 3 8 /V R D K m o l h? ? ? ? ? ? 34 7 . 3 8 8 1 . 1 6 0 . 3 6 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 9 5VmSvmVMV m s?? ?? ? ?? 3 . 2 8 1 1 . 0 7 3 6 . 3 1 /L R D K m o l h? ? ? ? 33 6 . 3 1 8 9 . 3 6 0 . 0 0 1 1 2 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 1 . 8 9LmLmLML s m s? ?? ? ?? 30 .0 0 1 1 2 3 6 0 0 4 .0 4 /hL m h? ? ? 11 提餾段： 39。 36 .3 1 1 28 .0 8 64 .3 9 /L L qF Km ol h? ? ? ? ? ? 39。 m a x0 . 8 0 . 8 1 . 0 6 0 . 8 4 8 /ms??? ? ? ? 故 4 4 0 . 3 7 0 . 7 53 . 1 4 0 . 8 4 8SVDm?? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 ,則空塔氣速 。 對精餾段 各項計算如下： 1) 溢流堰長 wl ：取堰長 wl 為 = = 2) 出口堰高 Wh ： OWLW hhh ?? ，取 Lh = 依式 232 .8 41000 how wLhEl??? ????，近似取 E=1， 可得 2 23 32 . 8 4 2 . 8 4 4 . 0 41 0 . 0 1 11 0 0 0 1 0 0 0 0 . 5 3hOW WLh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 故 0 .0 6 0 .0 1 1 0 .0 4 9whm? ? ? 3) 降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 由 ?Dlw 查 教材 圖 3— 10 得 ?DWd ， ?Tf AA 13 故 0 . 1 2 4 0 . 1 2 4 0 . 8 0 . 0 9 9dW D m? ? ? ?， 2 2 23 . 1 40 . 0 7 2 2 0 . 0 7 2 2 0 . 8 0 . 0 3 6 344fA D m?? ? ? ? ? ? 計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積， 即 0 . 0 3 6 3 0 . 4 0 1 2 . 9 60 . 0 0 1 1 2fTsAH sL? ?? ? ?（大于 5s，符合要求） 提餾段 39。 0 . 0 0 1 1 2 0 . 0 2 60 . 5 3 0 . 0 8so woLhml ?? ? ??? 符合 要求 2. 塔板布置 1）塔板的分塊 精餾段 因 D=800mm，故塔板采用整 塊式。00 .3 7 1 1 .5 6 /0 .0 3 2So V msA? ? ? ? 所以氣體通過篩孔的氣速選 六、 篩板的流體力學(xué)驗算 精餾段： 1. 塔板壓