【正文】 ρ aρ 精餾段： ? ? 3k g /, ???mLρ mVρ, ? ? 3k g / , ??? ??? m mVmmV RTMpρ （五）液體的平均表面張力 mσ 塔頂： mN /, ?ADσ ； mN /, ?BDσ （ 80℃ ） m N / , ??????? ??? ?????????? ??DABBABAmD xσxσ σσσ 進(jìn)料板： mN /, ?AFσ ； mN /, ?BFσ （ 88℃ ） 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 8 m N / , ??????? ??? ?????????? ??FABBABAmF xσxσ σσσ 精餾段： ? ? m N/ ???mσ （六）液體的平均粘度 mLμ, 塔頂：查化工原理附錄 11，在 80℃下有： ? ? ? ? sm Pa ???????? , DBBDAAmLD xμxμμ 加料板： sm Pa ?????? , mLFμ 精餾段： ? ? sm Pa ???? , mLμ 五、精餾段的汽液負(fù)荷計(jì)算 汽相摩爾流率 ? ? k m o l/ ????? DRV 汽相體積流量 /sm 6 00 6 00 , ????? mVmVs ρVMV 汽相體積流量 /h6462m/sm 33 ?? 液相回流摩爾流率 k m o l/ ???? RDL 液相體積流量 /sm 30 0 21 6 00 6 00 , ????? mLmLs ρLML 液相體積流量 /h7. 6 80 m/sm 33 ?? 00 21 冷凝器的熱負(fù)荷 ? ?? ? kW1 5 9 33 6 0 0/ ???? VrQ 六、塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 （一）塔徑 mm500?TH 及板上液層高度 mm60?Lh ，則： ???? LT hH 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 9 Smith 法求取允許的空塔氣速 maxu （即泛點(diǎn)氣速 Fu ） ??????????????????????????????VLss ρρVL 查 Smith 通用關(guān)聯(lián)圖得 ?C 負(fù)荷因子 09 3 20 2 20 ??????????????? σCC 泛點(diǎn)氣速： ? ? ? ? ????? VVL ρρρCu m/s 取 m/ max ?? uu ????? uπVD s 圓整取 mm1600?D ，此時(shí)的操作氣速 m/?u 。 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間 ss 0 2 1 ????? sTf LHAτ （滿足要求） （ 4）降液管的底隙高度 oh 液體通過(guò)降液管底隙的流速一般為 ~，取液體通過(guò)降液管底隙的流速m/??ou ，則有： ????? ow so ul Lh （ oh 不宜小于 ~，本結(jié)果滿足要求） （ 1）邊緣區(qū)寬度 cW 與安定區(qū)寬度 sW 邊緣區(qū)寬度 cW ：一般為 50~75mm， D 2m 時(shí)， cW 可達(dá) 100mm。 每層塔板的開(kāi)孔數(shù) 6 7 1 15 101 1 5 8101 1 5 8 2323 ?????????? ?????????? ?? aAtn （孔） 每層塔板的開(kāi)孔率 ? ? 1 0 39 0 ??? odtυ（ υ 應(yīng)在 5~15%，故滿足要求） 每層塔板的開(kāi)孔面積 ???? ao AυA 氣體通過(guò)篩孔的孔速 m / 3 ??? oso AVu 1Z ? ? ? ? ?????? Tp HNZ 七、塔 板上的流體力學(xué)驗(yàn)算 （一）氣體通過(guò)篩板壓降 ph 和 ppΔ 的驗(yàn)算 σlcp hhhh ??? ch 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 12 22 ?????????????????LVooc ρρCuh 式中孔流系數(shù) oC 由 ??δd o 查圖 1110 得出， ?oC 。 開(kāi)孔區(qū)面積 aA 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 13 180s in180212221222??????? ?????????? ?????πRxRπxRxAa 式中： ? ? ? ? ??????? sd WWDx m7 5 5 ????? cWDR 開(kāi)孔數(shù) n 和開(kāi)孔率 υ 取篩孔的孔徑 mm5?od ，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度 mm3?δ ，且取 ?odt 。 通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及塔板各工 藝結(jié)構(gòu)尺寸合適，若要做出最合理的設(shè)計(jì)，還需重選 TH 及 Lh ，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般采用循環(huán)水冷卻，進(jìn)出口水溫可根據(jù)不同地區(qū)的具體情況選定后 再按換熱器的 設(shè)計(jì)程序做設(shè)計(jì)計(jì)算。再沸器屬于兩側(cè)都有相變的恒溫差換熱設(shè)備，故再沸器的設(shè)計(jì)計(jì)算與蒸發(fā)器同。 塔釜液出塔的流速可取 ~。 ? ? 0 92/ 3 188 ???mt ℃ （三）平均分子量 mM 加料板： ?Fy ， ?Fx （查相平衡圖） ? ? k g /km o , ??????mVFM ? ? k g /k m o , ??????mLFM 塔底： ?Wx ， ?Wy 。 （ 2）出口堰高 wh owLw hhh ?? 對(duì)平直堰 ? ? 3/2/0 0 2 8 whow lLEh ? 由 ?Dlw 及 ??wh lL ，查化工原理圖 1111 得?E ，于是： 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 25 ? ? mm 2 7 ????owh （滿足要求） m0 3 2 2 7 ????? owLw hhh （ 3）降液管的寬度 dW 和降液管的面積 fA 由 ?Dlw ，查化原下 P147圖 1116 得 ,?? Tfd AADW ，即： ?dW ， 2 ?? DAT ， ?fA 。 σh m0 0 1 8 3 ??? ???? ?oLσ gdρ σh 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 27 （單板壓降） ph 和 ppΔ 0 18 4 ??????? σlcp hhhh 0 .7 k Pak PaPa ??????? ghρpΔ （尚可接受，本設(shè)計(jì)不再做重新設(shè)計(jì)計(jì)算）。 八、塔板負(fù)荷性能圖 （一）霧沫夾帶線（ 1） ?????? ????LTav hH uσe （ 1） 式中：ssfT sa VVAA Vu ????? ? ?3/23/23/2360 01002 360 0002 SswsowwLfLLlLEhhhh???????????????????????????????????????? 將已知數(shù)據(jù)代入式（ 1） 5 4 6 ??????? ???? ??ss LV 3/ ss LV ?? （ 11） 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依式（ 11） 算出對(duì)應(yīng)的 sV 值列于下表： /sm3,sL /sm3,sV 依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出霧沫夾帶線（ 1） 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 29 （二）液泛線（ 2） ? ? dowwpwT hhhhhHΦ ????? （ 2） 3/23/23/26 1 8 3 6 0 010 0 2 8 6 0 00 0 2 8 sswsowLLlLEh?????????????????? 22220 1 3 8 ssL