【正文】 Lm i ix???? () 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 由， Dt =65℃ ，查手冊(cè)得 A? = /mNm B? = /mNm Dm? =? +() ? = /mNm 進(jìn)料液相平均表面張力計(jì)算 Ft =℃ 查手冊(cè)得， A? = /mNm B? = /mNm LFm? =? +（ ） ? = /mNm 精餾段液相平均表面張力為 Lm? =（ Dm? + LFm? ） /2= /mNm 液相平均黏度計(jì)算 液相平均黏度由下式計(jì)算 ㏒ 10 ?? ixLm? ㏒ 10 i? () 塔頂液相平均黏度由下式計(jì)算 由 Dt =65℃ 查手 冊(cè)得 A? = .mPas ?? = .mPas lg?LDm =? ()lg +() ? ()lg 解得， ?LDm = .mPas 進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算 Ft =℃ 查手冊(cè)得 A? = .mPas ?? = .mPas 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 lg?LFm =? ()lg +（ ） ? ()lg 解得， ?LFm = .mPas 精餾段 平均黏度： ?Lm =（ ?LDm +?LFm ） /2=（ +） /2= .mPas 第 節(jié) 提餾段的計(jì)算 操作壓力 塔頂操作壓力 DP = kPa 每層塔板壓降： △ P= akP 進(jìn)料板壓力： FP =+? 9= 塔釜的操作壓力 WP =+? 15= 提 留段的操作壓力 39。LmM =( LFmM + LWmM )/2=(+)/2= /kg kmol 平均密度得計(jì)算 氣相平均密度的計(jì)算 有理想氣體狀態(tài)方程得， 39。 1 1 2 . 1 2 2 . 6 28 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 8 5 . 1 2 3 )m V mVm mMRT? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???3/kgm 液相平均密度的計(jì)算 液相平均密度由下式計(jì)算： 39。LFm? =? ? 40%= 3/kgm 提留段液相平均密度為： 39。 39。A? = /mNm 39。A? = /mNm 39。LFm? + 39。lgLm i ix????lg 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 塔釜液相平均黏度 39。LWm?lg =? lg()+() ? lg() 解得， 39。B? = .mPas 39。LFm? + 39。339。 8 4 4 . 3 1 9 . 3 0 . 0 0 4 6 8 8 /3 6 0 0 3 6 0 0 9 6 5 . 5Lms LMLML m s? ?? ? ?? 由 39。 39。20 20LCC ???? ????其中 39。39。39。39。 39。 m a 79 6 06 1??? ? ? ?/ms 39。D = 塔截面積為 39。39。( 1 ) ( 14 1 ) 0. 45 5. 85TZ N H m? ? ? ? ? ?提 提 在進(jìn)料板上方開三個(gè)人孔，每個(gè)人孔高為 ，其高度為 塔的有效高度 Z= Z精 + 39。設(shè)置由直邊部分是橢球殼和圓筒連接邊緣與封和圓 筒焊接連接的接頭錯(cuò)開，避免了邊緣應(yīng)力與熱應(yīng)力疊加的現(xiàn)象，改善了封頭與圓筒 連接處受力狀況。 立式容器支座有腿式支座、支承式支座、耳式支座、裙式支座 本設(shè)計(jì)采用裙式支座中的圓形支座 圓形支座制造方便 ，構(gòu)造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，用運(yùn)廣泛。Z提 +2? + 1H + 2H =+++2? += 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 6 章 塔板主要工藝尺寸計(jì)算 第 節(jié) 精餾段的計(jì)算 溢流裝置的計(jì)算 因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。SW = CW = （ 3） 開孔區(qū)面積計(jì)算 單溢流塔板，鼓泡區(qū)面積 SA 可按下式計(jì)算： 22 2 12 s in180S RxA x R x R? ??? ??? ? ??? ?????? （ ） ? ? Sx D W d W? ? ? （ ） ? ? ? ?0 .5 0 .5 1 .8 0 .2 8 4 0 0 .0 8 5Sx D W d W? ? ? ? ? ? ? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 其中 D W m? ? ? ? ? ? 故： 22 2 10 . 8 8 5 0 . 5 3 12 0 . 5 3 1 0 . 8 8 5 0 . 5 3 1 s in 1 . 7 8 41 8 0 0 . 8 8 5SA ? ??? ??? ? ? ??? ??????2m （ 4） 篩孔計(jì)算及其排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 3mm?? 炭鋼板， 取篩孔直徑為 Od =5m m 篩孔按正三角形排列，取篩孔中心距 t 為 3Otd? =3? 5=15m m 篩孔數(shù)目： 221 .1 5 5 1 .1 5 5 1 .7 8 4 91580 .0 1 5OAn t ?? ? ?個(gè) 開孔率： Odt???? ???? （ ） 2 20 . 0 0 50 . 9 0 7 0 . 9 0 7 1 0 0 % 1 0 . 1 %0 . 0 1 5Odt?? ??? ? ? ? ? ????? ???? 氣體通過篩孔的氣速為： SOOVA? ? （ ） 3 . 3 2 6 1 8 . 4 6 /1 . 7 8 4 1 0 . 1 %SOOV msA? ? ? ?? 第 節(jié) 提餾段的計(jì)算 溢流裝置的計(jì)算 因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 （ 1） 堰長(zhǎng) 39。Wh 的確定 由 39。39。 8 15 6 64 4Wh ? ? ? （ 3） 弓形降液管寬度 39。 ? 查弓形降液管的寬度與面積圖的 39。 39。39。39。39。39。Wh =60m m 塔板布置 （ 1） 塔板分塊： 因 D=1800m m 故塔板采用分塊式，查表得：塔板分為 5 塊 （ 2） 邊緣區(qū)寬度的確定 取 SW = 39。 39。2 s in180SRxA x R x R? ??? ????? ? ??? ??????，其中 ? ? ? ?39。0 .5 0 .5 1 .8 0 .2 8 4 0 0 .0 8 5dSx D W W? ? ? ? ? ? ?? 39。 2 2 10 . 8 8 5 0 . 5 3 12 0 . 5 3 1 0 . 8 8 5 0 . 5 3 1 s in 1 . 6 9 41 8 0 0 . 8 8 5SA ? ??? ??? ? ? ??? ?????? 2m （ 4） 篩孔計(jì)算及其排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 39。39。 0 . 0 0 539。39。 0 . 0 1 5Odt?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 氣體通過閥孔的氣速為： 39。39。Od =5m m 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 39。 0 .5 39。 39。 2 39。 2 39。Wh 39。39。oh得確定： 39。3600 fThAAL? ? 驗(yàn)算液體在降液管中停留的時(shí)間，即 39。39。 AA ? 39。fA 由 39。2 .8 41000 hOWWLhEl??? ???? 近似取 E=1，則： 取板上液清高度 39。 39。39。O? = /ms則 0 . 0 0 1 9 3 6 0 0 0 . 0 2 13 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 1 4 0 . 0 7hOWoLh l ? ?? ? ???m Wh Oh == 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 選用凹形受液盤，深度為 39。 支座的計(jì)算 裙座的高度為： 2H 則， 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 2H =（ Z精 + 39。 1/2 2Dh? （ ） 1 / 4 / 4 D m? ? ? 11 5 5 h h m? ? ? ? ? 橢圓形封頭的應(yīng)力分布較好，且封頭得壁厚與相連接的筒體壁厚大致相等，便于焊接，經(jīng)濟(jì)合理。其中凸形封頭包括 半球形風(fēng)頭、球冠形封頭 、蝶形封頭、橢圓形風(fēng)頭。 39。 2 2 21 . 8 2 . 5 4 344TA D m??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速為： 39。39。m a x 9 6 5 . 5 0 . 8 5 1 3/ 0 . 0 7 9 5 3 2 . 6 7 6 9 /0 . 8 5 1 3L L VC m s? ? ? ? ?? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔的氣速為： 39。 39。20C = 所以， 0 . 2 0 . 239。LH =450m m ，板上液層高度為 39。 39。39。 39。39。39。LFm? = .mPas 提餾段液相平均黏度為： 39。Ft =℃ 查手冊(cè)得 39。A? = .mPas 39。 39。LFm? =? +（ ） ? = /mNm 提留段平均表面張 力為 39。LWm? =? +() ? = /mNm 進(jìn)料液相平均表面張力計(jì)算 39。Lm i ix???? 塔釜液相平均表面張力的計(jì)算： 由 39。LFm? + 39。Wt =℃ C=% 39。39。mt =（ +） /2=℃ 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 塔釜平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由逐板法理論的， Wy = 查平衡曲線得， Wx = 所以， VWmM =? +（ ） ? = /kg kmol LWmM = ? +() ? = /kg kmol 由逐板理論的 Fy = 查平衡曲線的 Fx = VFmM =? +（ ） ? = /kg kmol LFmM =? +（ ） ? = /kg kmol 提餾段平均摩爾質(zhì)量計(jì)算： 39。11x = 39。 39。9y = 。7x = 39。 15(1 )yyy? ?? 解得， 39。39。39。 3x = 4y = 。 39。WLWy x xVV?? () 39。39。Vr=? 21627=? 610 /kJ h 查的水的汽化潛熱為： 11785 /kJkg BQWh r? () BQWh r? = 6 39 .5 5 1 0 0 .8 1 1 011785? ??/kJh 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3 章 塔板數(shù)的確定 第 節(jié) 最小回流比及操作回流比 揮發(fā)度計(jì)算 由于甲醇 水溶液屬于理想物系，則甲醇 水溶液的 txy 表得： 表 甲醇 水物系的氣液平衡相圖數(shù)據(jù)如下 ： 溫度 /℃ Ax Ay 甲醇 水的 取 t=℃時(shí)計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度 AAAypp x? ? () 0 .8 0 2 1 0 1 .3 1 4 7 .70 .5 5AAAypp x? ?? ? ?akP AAp y p? () 0 .8 0 2 1 0 1 .3 8 1 .2 4A A ap y p k P? ? ? ? 1 AAB Ap x pp x?? ??? () 1 0 1 . 3 0 . 5 5 1 4 . 7 7 4 4 . 5 81 1 0 . 5 5AABaAp x pp k Px ?? ? ??? ? ??? (1 )B B AP P x???