【正文】 = 9 2 . 9 6 C2 22? ?ttFW提 留 段 平 均 溫 度 ： ：飽和蒸汽壓 p 的計(jì)算 由安托因公式得： ? ?1 6 5 2 . 0 5l g 7 . 3 3 8 2 7 12 3 1 . 4 8?? ?p A t ? ?1 3 7 5 . 1 4l g 6 . 7 4 4 4 1 4 21 9 3 . 0?? ?p AB t 由溫度 氣相組成關(guān)系得： ? ?3?????? ?p ppAy p ppBA 由（ 1）（ 2）（ 3）得 塔頂： tD =， ?pA = akp , ?pB =48,12 akp 塔底： tw =， ?pA = akp ， ?pB = akp 進(jìn)料： tF =， ?pA = akp ， ?pB = akp :物料相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算： 由以求得的飽和蒸汽壓得 pB??? ? ?， ??? ? ?pAFpB， ??? ? ?pAWpB 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 9 精餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度： 2 . 1 3 2 . 0 3 2 . 0 81 22FD? ? ? ?? ? ? ? 提留段的平均相對(duì)揮發(fā)度： 2 . 0 3 2 . 0 6 2 . 0 4 52 22FW? ? ? ?? ? ? ? 平均相對(duì)揮發(fā)度： 3 2 .1 4 2 .0 3 2 .0 6 2 .0 7 6? ? ? ? ? 密度的計(jì)算 ： 利用式 1 aA aB=L A B? ? ?? 0a2 2 .4 0? ?T p MVTp（ 質(zhì) 量 分 數(shù) ） . ()M 平 均 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量計(jì)算混合液體密度和混合氣體密度。 ??Q V C t Vγ MV P D D V D，其中 ? ? ? ?????????? ? ? ? ???( 1 ) 1 3 6 . 5 /1 3 8 . 3 9 / ( )8 3 8 . 5 8 /* 4 6 ( 1 ) * 6 0 4 6 . 1 5 /V R D k m o l hC k J k m o l kPDγ k J k gM y y k g k m o lV D D D則吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 18 ? ? ? ? ? ? ?1 3 6 . 5 0 1 3 8 . 3 9 7 8 . 6 6 1 3 6 . 5 0 8 3 8 . 5 9 4 6 . 1 5 6 7 6 8 5 8 2 . 6 2 5 /Q k J hV 回流液的熱量 RQ （此點(diǎn)為泡點(diǎn)回流） 此 溫度下：? ??????? ????1 3 8 . 3 9 / ( )1 1 3 . 7 5 /C k J k m o l kPRotCRL R D k m o l h 則 ? ? ? ? ?1 1 3 . 7 5 1 3 8 . 3 9 7 8 . 6 6 1 2 3 8 2 5 4 . 9 0 4 /Q L C t k J hR P R R 塔頂餾出液的熱量 DQ ，因餾出口與回流口相同，所 ??1 3 8 . 3 9 / ( )C k J k m o l kPD ? ? ? * 3 6 0 0 * 1 3 8 . 3 9 * 7 8 . 6 6 2 4 7 6 5 1 /3600Q D C t k J hD P D D 進(jìn)料的熱量 FQ ? ? ?100 * 3 6 0 0 * 1 5 5 . 0 3 * 8 9 . 6 7 1 3 9 0 1 5 4 /3600Q F C t k J hF P F F 塔底殘液的熱量 WQ ? ? ? * 3 6 0 0 * 1 6 1 . 7 3 * 9 6 . 2 4 1 2 0 2 3 8 8 /3600Q W C t k J hW P W W 冷凝器消耗的熱量 CQ ? ? ? ? ? ? ?6 7 6 8 5 8 3 1 2 3 8 7 5 2 4 7 6 5 1 5 2 8 2 6 7 7 /Q Q Q Q k J hV R DC 再沸器提供的熱量 BQ （全塔范圍內(nèi)列衡算式）塔釜熱損失 10%，則 損Q = 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 ? ? ? ?=BF C 損Q Q Q Q Q QWD 再沸器的實(shí)際熱負(fù)荷 ? ? ? ?0 . 9 = = 5 2 8 6 6 7 + 1 2 0 2 3 8 8 + 2 4 7 6 5 1 1 3 9 0 1 5 4 = 5 3 4 2 5 6 2 = 5 9 3 6 1 8 0 k J / hB F BCQ Q Q Q Q QWD 第三章 塔板設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 31 史密斯關(guān)聯(lián)圖 塔體工藝尺寸的計(jì)算 精餾塔塔徑的計(jì)算 （ 1）精餾段塔徑 D 的計(jì)算 選板間距 TH =，取板上液層高度 lh = ， 故 TH － lh = 110 . 0 0 2 1 9 4 7 4 0 . 2 522( ) ( ) 0 . 0 4 2 7 31 . 0 3 2 7 1 . 8 3Ls LVs V?? ?? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得 ， C20= 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 20 依式 20 )20(?CC ?校正到物系張力為 ： 1 8 . 3 10 . 2 0 . 2( ) 0 . 0 7 2 ( ) 0 . 0 7 0 720 2 0 2 07 4 0 . 2 5 1 . 8 30 . 0 7 0 7 1 . 4 2 0 /m a x 1 . 8 3LCCLVU C m sV????? ? ? ???? ? ? 取安全系數(shù)為 u = maxu ? =? =則精餾段塔徑 D= 4 4 1 . 0 3 2 7 1 . 1 5 03 . 1 4 0 . 9 9 4V s mU? ???? 按標(biāo)準(zhǔn)塔經(jīng)圓整為 D= 則精餾段塔截面積為 AT= 2 2 2(1 . 2 ) 1 . 1 3 0 444??? ? ?Dm 實(shí)際空塔氣速為 U= （ 2）提餾段塔徑 D 的計(jì)算： 選板間距 TH =，取板上液層高度 lh = ， 故 TH － lh = 110 . 0 0 4 6 8 1 7 3 2 . 3 922( ) ( ) 0 . 0 8 5 81 . 0 2 8 7 2 . 0 6L S LVs V??? ??? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ， C20= 依式 20 )20(?CC ?校正到物系張力為 ： ( ) 1 ( ) 9520 20 20732 .39 95 9 /m a xLCCU m s?? ? ? ???? 取安全系數(shù)為 u = maxu ? =? =提餾段塔徑 D= 4 4 1 . 0 5 1 4 1 . 2 0 93 . 1 4 0 . 9 1 6V s mU? ???? 按標(biāo)準(zhǔn)塔經(jīng)圓整為 D= 提餾段塔截面積為 At= 2 2 2(1 . 2 ) 1 . 1 3 0 444??? ? ?Dm 實(shí)際空塔氣速為 U=吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 21 精餾塔有效塔高的計(jì)算 1) 精餾段有效塔高的計(jì)算 Z 精 =（ N 精 1） ? HT=(211) ? =8m 2) 提餾段有效塔高的計(jì)算 Z 提 ＝（ N 提 － 1） ? HT=(171) ? = 塔板工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置的設(shè)計(jì) 由 精餾段塔徑 D= 則溢流裝置可采用單溢流，弓型降液管，平行受液盤(pán)及平直溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。 （ 4）塔板布置 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 23 因 D=,故采用分塊式塔板 區(qū)邊緣寬度 ? ，安定區(qū)寬度 ? 依式 ?? ? ? Π2 2 2 12[ s i n ]180 xA x r x ra r 而? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ???( ) ( 0 . 1 4 7 6 0 . 0 7 ) 0 . 3 8 222 0 . 0 4 0 . 5 622Dx w d w sR WmC 代入 ?? ? ? ?23 . 1 4 * 0 . 5 6 0 . 3 8 22 2 1 22 [ 0 . 3 8 2 0 . 5 6 0 . 3 8 2 s i n ] 7 8 31 8 0 0 . 5 6Ama （ 5）開(kāi)孔 數(shù) n及開(kāi)孔率 Φ 由于所處理的唔系無(wú)腐蝕性，可選用板厚為 3σ mm? 的鋼板，取篩孔的孔徑為 0 5d mm? 孔中心距 t， t= 03d =15mm，篩孔成正三角形排列 篩孔數(shù) n： ??31 1 5 8 * 1 0[ ] * 0 . 7 8 3 4 0 3 0 個(gè)215n 開(kāi)孔率 Φ： ?? 20 . 9 0 7( )00= 1 0 . 7 % ( 在 5 % ~ 1 0 % 之 間 )2()AdυA ta 每層塔板上的開(kāi)孔面積 ? ? ?39。提 留 段 氣 體 通 過(guò) 篩 孔 的 氣 速 ： 1 3 . 0 1 /0 39。 39。39。 0 . 0 5 4 2 ( ) 0 . 2 2 3H m H h mTWd ? ? ? ? ?，則在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)流體力學(xué)驗(yàn)證，可以認(rèn)為精餾段與提餾段塔徑及各工藝尺寸是合格的。 39。2 ）如“提餾段負(fù)荷性能圖”中的（ 39。4 ）如提餾段負(fù)荷性能圖所示 表 56 漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（提餾段） 3( / )sL m s ?*10 ?*10 ?*10 ?*10 3( / )sV m s 精餾段：取平直堰，堰上液層高度 ? 作為液相負(fù)荷下限線條件，取 ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 33 依式 ???? 3600 ,m i n3 2 / 3 3 2 / 32 . 8 4 * 1 0 ( ) 2 . 8 4 * 1 0 * 1 * ( )LL shhEowL w 整理得： ?? 435 . 8 7 4 * 1 0 /,m i nL m ss （ 5） 此值在 ssVL?? 圖上做線（ 5）即為液相負(fù)荷下限線 提餾段：取平直堰，堰上液層高度 ? 作為液相負(fù)荷下限線條件，取 ? 依式 ???? 3600 ,m i n3 2 / 3 3 2 / 32 . 8 4 * 1 0 ( ) 2 . 8 4 * 1 0 * 1 * ( )LL shhEowL w 整理得： ?? 435 . 8 7。3 ）在提餾段 ssVL?? 坐標(biāo)圖上為與氣體流量 sV 無(wú)關(guān)的垂直線，如（ 39。2 ） 在操作范圍內(nèi)，取 sL 值，依式（ 39。C ） 由式 1h h h hcp ?? ? ? 2 . 0 620 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 5 1 ( ) ( )0 . 0 7 9 1 * 0 . 8 4 7 3 2 . 3 90uVo V sh c CL???? 則： ? 23( ) 0 . 6 1 ( 0 . 0 3 7 0 . 7 8 7 )1h h h h Lo o w o w sL??? ? ? ? ? 整理： 231h = + ? ? ? 22 30 . 0 2 4 6 0 . 0 3 2 5 0 . 4 8 1h V Lp s s (d) 由式： ?? 220 . 1 5 3( ) 0 . 1 5 3( )0 . 7 8 * 0 . 0 6 6LLssh d Lh oW ? 將 ? ? ? 39。 2 220 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 1 2 30 . 7 8 * 0 . 0 6 72 0 2L sh d lhw? ? ? 39。 39。2h 0 . 0 5 1 * ( 1 3 . 0 1 / 0 . 8 4 ) * (2 . 0 6 / 7 3 2 . 3 9 ) 0 . 0 3 4 4c m （ 2）氣體通過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?1h 精餾段： 1 . 0 3 2 7 0 . 9 7 9 /1 . 0 5 4 7V su m sa AAT f? ? ?? 1 . 8 30 . 9 7 9 * 1 . 3 2 41F u Vaa ?? ? ? 由充氣系數(shù) ?0 與 aF 的關(guān)聯(lián)圖，查取板上液層充氣系數(shù) ? ? 依式： ( ) 0 . 6 2 * 0 . 0 6 0 . 0 3 7 21 0 0??? ? ? ? ?h h h h mw o wL 提餾段： 1 .0 5 1 4 0 . 9 9 7 /1 . 0 5 4 7V su m sa AAT f? ? ?? 2 . 0 60 . 9 9 7 1 . 4 0 51F