【正文】 (2)將已知數(shù)據(jù)代入上式解的：D=40kmol/h W=102kmol/h：（1） 方法列舉與對比計(jì)算方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)捷算法（吉利蘭法）快速簡捷要求全回流狀態(tài)下，范圍縮小，而且需要已知相對揮發(fā)度，它隨溫度變化無法測定圖解法較為直觀并不精確逐板計(jì)算法可減少誤差，相對以上兩種較精確運(yùn)算量大，且需要已知量較多，并不適合設(shè)計(jì)型計(jì)算注：以下計(jì)算均用到L=RD,此式的成立是在泡點(diǎn)回流狀態(tài)下滿足的，否則L=RDq,為簡化運(yùn)算，故在泡點(diǎn)回流狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)計(jì)各種參數(shù)。而Ropt=（~2）Rmin ；；R=4。全塔的平均溫度：由汽液平衡數(shù)據(jù)查得組成xF==℃。在溫度tm下查得 μC6H6=*s。 μLD=*+（）*=*s。：： 塔板種類 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)泡罩塔板操作彈性大，對設(shè)計(jì)和操作的準(zhǔn)確性要求很低，有升氣管使得即使在氣體負(fù)荷很低時(shí)也不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，干板壓降大，液泛氣速低，生產(chǎn)能力小浮閥塔板浮閥可根據(jù)氣體流量自行調(diào)節(jié)開度，生產(chǎn)能力有所提高，操作彈性大結(jié)構(gòu)仍復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)上采用了運(yùn)動(dòng)件，不免留下隱患舌形塔板液沫夾帶量較小，板壓降減小，液泛速度提高舌片的設(shè)計(jì)仍提高了生產(chǎn)成本篩孔塔板結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉容易漏液，操作彈性小，難以操作網(wǎng)孔塔板易于加工，液沫夾帶量減小，生產(chǎn)能力也有所提高制造工藝復(fù)雜垂直篩板板效率提高，液沫夾帶量小再高液汽比下不太理想多降液管塔板適應(yīng)大液量的要求液體行程縮短，不易建立濃度差，板效率有所降低林德篩板專為真空精餾設(shè)計(jì)的高效低壓降塔板無溢流塔板結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，塔板利用率高，生產(chǎn)能力大操作彈性小，對設(shè)計(jì)的可靠性要求高：篩板塔是扎板塔的一種，內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩；并裝有溢流管或沒有溢流管。為克服篩板安裝水平要求過高的困難，發(fā)展了環(huán)流篩板；克服篩板在低負(fù)荷下出現(xiàn)漏液現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了板下帶盤的篩板；減輕篩板上霧沫夾帶縮短板間距，制造出板上帶擋的的篩板和突孔式篩板和用斜的增泡臺(tái)代替進(jìn)口堰，塔板上開設(shè)氣體導(dǎo)向縫的林德篩板。泡罩有f80、f100、f150mm 三種尺寸，可根據(jù)塔徑的大小選擇。升氣管的頂部應(yīng)高于泡罩齒縫的上沿，以防止液體從中漏下。浮閥塔板具有泡罩塔板和篩孔塔板的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。 ：選擇篩板塔，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是塔板上開有許多均勻的小孔。：精餾操作最好在常壓下進(jìn)行，因?yàn)楫?dāng)壓力增大時(shí)，操作溫度隨之增高，輕重兩組分相對揮發(fā)度（α)減小，分離所需的理論板數(shù)增加。則： （4）精餾段平均摩爾質(zhì)量（5）提餾段平均摩爾質(zhì)量：(1) 平均溫度計(jì)算：精餾段的平均溫度：Tm=(tD+tF)/2=(+)/2=℃提餾段的平均溫度：Tm=(tw+tF)/2=(+)/2=℃（1）氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，精餾段的平均氣相密度即 提餾段的平均氣相密度即（2）液相平均密度計(jì)算 液相平均密度依下式計(jì)算，即 苯和甲苯的液相密度t/℃8090100110120814805791778763809801791780768 ①塔頂液相平均密度 由℃，： ②進(jìn)料板液相平均密度由℃，： 進(jìn)料板液相質(zhì)量分率③塔底液相平均密度 由，： 塔底液相質(zhì)量分率精餾段液相平均密度為 提餾段液相平均密度為 :液相平均表面張力依下式計(jì)算，即 苯和甲苯純組分的表面張力t/℃809010011012020①塔頂液相平均表面張力 由tD=℃，：②進(jìn)料板液相平均表面張力 由，：③塔底液相平均表面張力 由℃，：精餾段液相平均表面張力為 提餾段液相平均表面張力為 ：: （1）精餾段 V=(R+1)D=5*40=200kmol/h L=RD=4*40=160kmol/h (2)提餾段 V’=V+(q1)F=200kmol/h L’=V’+W=200+102=302kmol/h: ： 用史密斯泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)法計(jì)算塔徑。查閱下表中塔徑與合理的塔板間距的關(guān)系表27 塔板間距與塔徑的關(guān)系塔徑 ~~~~~塔板間距 200~300300~500350~400450~600600~800≥800可知用假設(shè)的塔板間距符合計(jì)算得到的塔徑所對應(yīng)的塔板間距的取值范圍，即假設(shè)成立。查塔徑與合理的塔板間距的關(guān)系,可知用假設(shè)的塔板間距符合計(jì)算得到的塔徑所對應(yīng)的塔板間距的取值范圍，即假設(shè)成立。因此，本設(shè)計(jì)使用弓形降液管。液體流徑較長，踏板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。取 ②溢流堰高度 堰高與板上清液層高度及堰上液層高度的關(guān)系為 選用平直堰，堰上液層高度用弗蘭西斯公式計(jì)算，即 圖281 液流收縮系數(shù)計(jì)算圖查圖281得：對于平直堰板上液層高度一般在50～100mm，由以上假定這里取，故 。確定降液管底隙高度h0的原則是：保證液體流經(jīng)此處時(shí)的局部阻力不太大，以防止沉淀物在此堆積而堵塞降液管，同時(shí)又要有良好的液封，防止氣體通過降液管造成短路。 為簡便起見，有時(shí)用下式確定h0，即 h0= 2 此式表明，使降液管底隙高度比堰流液高度低6mm，以保證降液管底部的液封； 以下計(jì)算用1式計(jì)算，2式驗(yàn)算；設(shè)計(jì)中取，則 ＞故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。（3） 提餾段溢流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算①堰長取 ②溢流堰高度堰高與板上清液層高度及堰上液層高度的關(guān)系為 選用平直堰，堰上液層高度用弗蘭西斯公式計(jì)算，即查圖281得：對于平直堰板上液層高度一般在50～100mm，這里取,，故 ③弓形降液管寬度和截面積由 ,查圖282得：,故 依式子驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即＞5s故降液管設(shè)計(jì)合理。①塔板的分塊 塔板有整塊式與分塊式兩種，直徑在800mm以內(nèi)的小塔采用整塊式塔板，直徑在900mm以上的大塔，通常都采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板。其寬度為Ws。這里取。④開孔區(qū)面積計(jì)算開孔區(qū)是布置篩孔的有效傳質(zhì)區(qū)，也稱鼓泡區(qū)，其面積按式計(jì)算，其中故 篩孔直徑 篩孔直徑的大小對塔板壓降及塔板效率無顯著影響；但隨著孔徑的增大，操作彈性減?。ㄔ陂_孔率，空塔氣速及液流強(qiáng)度一定的情況下，若孔徑增大，則漏液量和液沫夾帶量都隨之增大，因此，孔徑增大，操作下限上升，操作上限下降，導(dǎo)致操作彈性減少）。 本設(shè)計(jì)中物系的表面張力為正，可采用為4～5mm的小孔徑塔板。這里取。且時(shí)，流量系數(shù)可由下圖直接查出。故 ③液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力的阻力由式計(jì)算。（5）漏液對篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由式計(jì)算，即實(shí)際孔速＞，則穩(wěn)定系數(shù)為＞故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。⑥漏液對篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由式計(jì)算，即實(shí)際孔速＞穩(wěn)定系數(shù)為＞故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線1。由公式得取,則 整理得 ,據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3。根據(jù)以上各線方程，可作出精餾段篩Vs板塔的負(fù)荷性能圖，如圖所示。由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2。 （5）液泛線令 由 聯(lián)立得 忽略，將與，與，與的關(guān)系式代人上式，并整理得 式中 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得