【正文】 圖可看出 q 線(xiàn)與平衡線(xiàn)的交點(diǎn)（ ,） 所以 2 7 5 6 8 5 4 7 5 4 9 1 i n ??????? qqqD xy yxR 取 7 m in ???? RR 故精餾段操作線(xiàn)方程 3 4 5 6 ?????? xR xxR Ry D 提餾段： 1 . 9 1 2 1 . 4 1 4 0 . 8 9 /L R D k g m o l? ? ? ? qFy x xL qF W L qF W?? ? ? ? ?? ? ? ? 所以作下圖。21 06 )43 (23 72 )1( 22 21 ????????? ??? t PA PB 由直線(xiàn)內(nèi)插法： 8 2 . 3 9 5 8 1 . 7 8 2 . 7 8 1 . 71 4 9 . 5 7 2 6 1 5 3 . 9 2 7 9 1 4 9 . 5 7 2 6AP????? KPa? 8 2 . 3 9 5 8 1 . 7 8 2 . 7 8 1 . 76 0 . 3 0 3 1 3 6 6 2 . 3 0 2 0 4 6 0 . 3 0 1 3 66 1 . 6 9 2BBPP K P a?????? 1 5 2 .6 2 .4 7 3 66 1 .6 9 2ABPP? ? ? ? 5 7 4 )4 7 3 1 0 6 ()( ????? ?LTE ?? 實(shí)際板層數(shù)求解 ET= 精餾段： N1=9/=16 提餾 段 ： N2=12/=21 實(shí)際總 板 數(shù)： 37 塊 化工原理課程設(shè)計(jì) １２ 精餾塔正己烷 正庚烷物性參數(shù)的計(jì)算 操作溫度 利用表 一數(shù) 據(jù)內(nèi)插法 可求得 Dt 、 Wt Ct D )( ???? ??? Ct W )0 0 0 0 2 (0 0 0 3 8 8 ??????? 精餾段平均溫度 Cttt DF 01 0 4 ??? 提餾段平均溫度 Cttt WF 02 ??? 平均摩爾質(zhì)量 精餾段（ ℃ ） 液相組成： 7 3 8 )( 7 2 4 4 6 8 3 0 2 4 4 6 1 ???????x 氣相組成： 8 6 1 )( 8 7 0 2 9 4 5 6 2 7 0 2 9 1 ???????y K m o lKgM L /)7 3 8 ( 0 07 3 8 7 ?????? K m o lKgM V /)8 6 1 ( 0 08 6 1 7 ?????? 提餾段 (℃ ) 液相組成： 2 1 3 ) 4 ( 2 1 4 5 6 8 7 5 1 1 4 5 6 2 ???????x 氣相組成： 3 9 4 ) 4 ( 3 9 6 5 5 5 6 1 4 9 6 5 5 2 ???????y K m o lKgM L /)2 1 3 ( 0 02 1 3 7 ?????? K m o lKgM V /)3 9 4 ( 0 03 9 4 ?????? 化工原理課程設(shè)計(jì) １３ 液相平均表面張力計(jì)算 液相平均表面張力依下式計(jì)算，即 iiniLm x ?? ??? ?1 表四：正己烷 1? 和正庚烷 2? 液相表面張力 精餾段液相平均表面張力 ( KT ? ) 正己烷 mmN /) 4 31 9 4 8(3 4 3 . 23 5 3 . 2 1 3 . 2 01 2 . 2 41 3 . 2 01 ?????? 正庚烷 mmN /) 4 31 9 4 8(3 4 3 . 23 5 3 . 2 1 5 . 3 81 4 . 3 51 5 . 3 82 ?????? mmNxxm /)()1( 12111 ????????? ??? 提餾段液相平均表面張力（ KT ? ） 正己烷 mmN / ??? 正庚烷 mmN / ??? mmNxxm /)()1( 22212 ??????????? ??? 液相平均黏度計(jì)算 液相平均粘度依下式計(jì)算 ：iiniLm x?? 1??? 表五：正己烷 1? 和正庚烷 2? 液相黏度 T/K )2 5 1 0 ) 4 31 9 4 8(3 4 3 . 23 5 3 . 2 0 . 2 6 10 . 2 4 12 6 ?????? sm P axxm 21 18 )21 (22 54 16 )1( 22212 ??????????? ??? 操作壓力計(jì)算 塔 頂操作壓力 KPaPD ? 每層塔板壓降 KPaP ?? ，一般 ~ 進(jìn)料板壓力 K P aP F 1 0 1 ???? 塔底操作壓力 K P aP F 1 1 1 ???? 精餾段平均壓力 K P aP m )( ???? 提餾段平均壓力 K P aP m )( ???? 全塔平均壓力 1 0 1 . 3 1 1 4 . 9 8 1 1 0 . 0 822DWPPP K P a? ?? ? ? 液相平均密度計(jì)算 表六：正己烷 A? 和正庚烷 B? 液相密度 t/℃ 60 80 100 )/( 3mKgA? 620 )/( 3mKgB? 化工原理課程設(shè)計(jì) １５ 液 相平均密度 依下式 計(jì)算 ：iiLm a ?? /1 ?? 精餾段平均密度計(jì)算（ t=℃ ） 液相平均密度： 正己烷 3A / 0 5)600 4 (6080 6 2 06 0 0 . 26 2 0 mKg?????? 正庚烷 3B /)(6080 6 4 9 . 46 3 0 . 76 4 9 . 4 mKg?????? BALxx ??? 11 111??? 3/)( 11 mkgL ????? 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算 氣相密度： 31 /)( mKgTR MP VmV ??? ???? 提餾段平均密度計(jì)算（ Ct ? ） 液相平均密度： 正己烷 3A /)(80100 6 0 0 . 25 7 9 . 36 0 0 . 2 mKg??????? 正庚烷 3B /)(80100 6 3 0 . 76 1 1 . 06 3 0 . 7 mKg??????? BALxx????? ??? 22 112 3/)2 1 3 ( 1 3 12 mkgL ????? 氣相密度： 32 /) 7 37 4 (3 1 1 422 mKgTR MP VmV ??? ????? 第四章 精餾塔的塔體工藝尺寸設(shè)計(jì) 塔徑的計(jì)算 精餾段 精餾段的氣、液相體積流率為 化工原理課程設(shè)計(jì) １６ 3( 1 ) 6 2 . 3 0 3 1 8 8 . 1 1 0 . 4 7 2 1 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 0 3 . 2 3mmv m v mSvvV M R D MV m s?? ? ?? ? ? ?? 34 0 . 8 9 3 1 8 9 . 9 1 0 . 0 0 1 6 7 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 0 6 1 2 . 7 3L m L mSL m l mL M R D ML m s?? ?? ? ? ?? 式 中 V— 精餾段氣相流量， hKmol/ L— 精餾段液相流量， hKmol/ MVM、 MLM— 分別為精餾段氣、液相平均摩爾質(zhì)量， Kmolkg/ Vm? 、 Lm? — 分別為精餾段氣、液相平均密度， kg/m3 11220 . 0 0 1 6 7 6 1 2 . 7 3( ) ( ) 0 . 0 4 8 7 20 . 4 7 2 1 3 . 2 3h L mh v mLV ?? ?? 取板間距 HT=,取板上層液高度為 . 則， 0. 4 0. 07 0. 33TLH h m? ? ? ?, 由史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C0= 0 . 20 . 220 1 3 . 2 8( ) 0 . 0 7 1 7 5 0 . 0 6 6 1 12 0 2 0MCC ? ??? ? ? ????? 由極限空塔氣速的計(jì)算式： HT= 5 4 3 2 7 1 4 3 2 7 1 9 6 5 VLVf20 ?????uC 史密斯關(guān)聯(lián)圖 11 21()h LhvLV ??化工原理課程設(shè)計(jì) １７ 1m a x 6 1 2 . 7 3 3 . 2 30 . 0 6 6 1 1 0 . 9 0 8 13 . 2 3Lvvu C m s??? ?? ?? ? ? ? ? V?、 L?— 分別為氣、液相平均密度， kg/m3 C20— 物系表面張力的負(fù)荷系數(shù) σ m— 操作物系的液體平均表面張力， mmN/ C— 操作物系的負(fù)荷系數(shù) 取安全系數(shù) ，則空塔氣速為 m a /u u m s? ? ? ? 4 4 0 . 4 7 2 1 0 . 9 7 30 . 6 3 5 6sVDmu?? ?? ? ?? 式中 D— 塔徑， m Vs— 塔內(nèi)氣體流量， m3/s u— 空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的氣體線(xiàn)速度， m/s 提 餾段 提餾段 的氣、液相體積流率為 39。 2239。例如在塔體人孔處，應(yīng)留有足夠的工作空間，其值不應(yīng)小于 600mm。 塔板溢流形式有： U 型流、單溢流、雙溢流和階梯流。） 式中 wl — 堰長(zhǎng)， m 化工原理課程設(shè)計(jì) ２１ hl — 塔內(nèi)液體流量， m3/h E— 液流收縮系數(shù)， 則精餾段 4 01 67 36 001 ( ) 11 710 00 2owhm?? ? ? ? 同理，提餾段的為 239。 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間為： 精餾段： 0 . 0 6 0 5 0 . 4 1 4 . 4 9 50 . 0 0 1 6 7fThAH ssL? ?? ? ? ? 提餾段： 39。03600hwLh lu? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取39。39。 0 0 . 0 4 8 1 0 . 0 3 9 6 0 . 0 0 8 5 0 . 0 0 6wh h m m? ? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 ① 溢流區(qū)區(qū)（受液區(qū)和降液區(qū)） Wd 一般兩區(qū)面積相等。 mAa ? 式中 CW— 邊緣區(qū)寬度， m aA— 開(kāi)孔區(qū)面積 ， m2 DW— 弓形降液管寬度， m S— 破沫區(qū)寬度， m 篩孔計(jì)算及其排列 本 體系 所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用 3mm??碳鋼板， 取篩孔直徑 0 5d mm? 。0 0 0 . 5 4 0 8 9 . 1 7 /0 . 0 7 4 0 . 7 9 2SS aVVu m sAA?? ? ? ?? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降 干板阻力計(jì)算 干板阻力： 20xxh 0 . 0 5 1 ( ) ( )2 9 . 8 vVc LLuucc??? ? ? ?? 式中 0u— 氣體通過(guò)篩孔的氣速， m/s C0— 干篩孔的流量系數(shù) 1V?、 1L?— 分別為精餾段氣、液相平均密度， kg/m3 由 0 / 5 / 3 ? ??查查干篩孔的流量系數(shù)圖得， 0 ? 化工原理課程設(shè)計(jì) ２５ 故 精餾段 28 3 . 2 3h 0 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 2 8 90 . 7 7 2 6 1 2 . 7 3c m?? 提 餾段 39。 39。39。1 0 . 0 7 0 7 6 1 4 . 1 9 8 9 . 8 1 5 4 2 . 2 8 0 . 7P P Lh g P a k P a??? ? ? ? ? ? ?（設(shè)計(jì)允許值） 液沫夾帶 霧沫夾帶量：6 10 ()av m T fue Hh????? 精餾段的為： 35 .7 1 0 5 .7 1 0 0 .4 4 1 3( ) 0 .0 0 3 8 0 .11 3 .2 8 1 0 0 .4 0 .1 7 5av m T fue k g k gHh?????? ??? ? ? ???? ? ??? 同理，提餾段的為 0 .0 0 5 8 / 0 .1 /ve k g k g k g k g? ?? 式中 Lh— 板上液層高度， m HT— 板間距， m σm— 操作物系的液體平均表面張力， mmN/ au — 氣體通過(guò)篩孔時(shí)的速度， m/s 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 ve在允許范圍內(nèi)。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高()d T wH H h??? 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 d T wh?