【正文】 0 . 0 5 6 7 1 8 ( 1 0 . 0 5 6 7 ) 1 9 . 5 9LM ? ? ? ? ? ? ? kg/kmol 2 4 6 0 . 3 2 5 7 1 8 ( 1 0 . 3 2 5 7 ) 2 7 . 1 2VM ? ? ? ? ? ? ? kg/kmol 平均密度計算 求得在 1t? 與 2t? 下乙醇與水的密度。) 溫度 /℃ ?乙 /(kg/m179。 3 339。39。 25 ( ) 6720? ? ? 39。39。塔的截面積? 精餾塔有效高度的計算 : 精餾段有效高度：= ( 24 1 ) N H m? ? ? ?精 精（ 1 ） = 39。 80SSW W mm?? 35cW mm? 塔板布置 鼓泡區(qū)面積的計算 ? ? ? ? W W m? ? ? ? ? ? ? 5 52 CDr W m? ? ? ? ? 開孔區(qū)面積 aA 按照如下公式計算： ?????? ??? ? rxrxrxA a 1222 s i n1802 ? 2 2 2 1 si n 4( )180 m? ???? ? ? ? ? ? ????? 閥孔計算及其排列 （ 1）精餾段 采用 F1 型重閥，重量為 33g,孔徑為 39mm 浮閥數(shù)目2021 sVN du?? 氣體通過閥孔時的速度：10= Fu?? 取動能因數(shù) F=11，那么 0 60= = 348 / 9 1064u m s?? ?? 24 60= 9 14N ? ? ???因 此 個 由于采用分塊式塔板，故采用等 腰 三角形叉排。0= Fu?? 取動能因數(shù) F=11，那么 0 11= = 06 / 85u m s? 24 43= 9 406N ? ? ???因 此 個 由于采用分塊式塔板，故采用等 腰 三角形叉排。 2( 39) 94100 %= 100 % 10. 00%4 4 dNA? ? ???? ? ? ???閥 孔 面 積塔 截 面 積 開孔率在 10%~14%之間滿足要求 第四章 塔板的流體力學計算 氣相通過浮閥塔板的壓降 氣體通過浮閥塔板的壓力降（單板壓降）c=++peh h h h? 精餾段 （ 1） 干板阻力ch 浮閥由部分全開轉為全部全開的臨界速度為 1 / / 43 /u m s??? ? ? 因為 oc? o? =, 所以12 21o 43 322 2 780. 65 L ghm???? ?? ? ? ? ??? （ 2）板上充氣液層阻力 0 1 , 5 25lLh h m??? ? ? ? ?取 （ 3）液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計 。 85 82 2 929. 400 Lu g? ? ?? ? ? ? ??? （ 2）板上充氣液層阻力 取0 2 , 5 25lLh h m??? ? ? ? ? （ 3）液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計 。 提餾段 干板阻力ch 39。39。239。0 958 10 730 5 / 25u m s????? 則30 958 10 360 0 21360 0 2 730 5h mm????? 0 411 7 21 201 7 06wh h m m? ? ? ? ? 同理，提餾段的為 0 21mm?? 0 94 94 h m m??? ? ? ? ? 塔板的分塊 a 塔板的分塊 因 800D mm? ，故塔板采用分塊式。4 4 43 40sVDmu?? ?? ? ?? 按標準塔徑圓整后為 D39。39。 圖 34 史密斯關聯(lián)圖 圖橫坐標為 ： （ 1）精餾段 1131 2211 . 0 9 5 8 1 0 3 6 0 0 7 8 0 . 6 5( ) ( ) 0 . 0 2 1 41 . 2 9 6 0 3 6 0 0 1 . 2 2 4 3h LhvLV ?? ????? 取板間距 ? ，板上液層高度? ，則 5 5 0TLH h m? ? ? ? 由史密斯關聯(lián) 圖知20 ? 8( ) 05 ( ) 2620 20MCC ?? ? ? ? m a x 2. 02 10 /LM V MVMC m s??? ? ??? 5 6 1 / 3u m smax ??? 取安全系數(shù) ，則空塔氣速為 m a 841 589 /u u m s? ? ? ? 4 4 0 9sVDm?? ?? ? ?? 按標準塔徑圓整后為 D= 塔截面積為 2 2 21 . 2 1 . 1 3 1 044TA D m??? ? ? ? 實際空塔氣速為 1 .2 9 6 0 1 .1 4 6 /1 .1 3 1 0u m s?? （ 2） 提餾段 1132 222 92 10 3600 929. 400( ) ( ) 43 3600 85h LhVLV ?? ????? 同理，提餾段的板間距取 ?? ，板上液層高度 ??。 3 339。) 80 735 971 95 720 85 730 100 716 90 724 精餾段 平均溫度 1t? =℃ 85 80 80730 735 735????乙， ?乙 = kg/ 3m .. . .85 80 80 44 80968 6 971 8 971 8??水 ，水= kg/ 3m 在精餾段，液相密度 1L? ： 11 0 . 4 2 8 7 4 6 / [ 0 . 4 2 8 7 4 6 1 8 ( 1 0 . 4 2 8 7 ) ] 1 0 . 6 2 5 07 3 4 . 5 6 9 7 1 . 5 2L?? ? ? ? ? ??? 31 /L kg m? 氣相密度 1V? ： 1V? =27. 12 273 .1522. 4 ( 273 .15 80. 44)???= kg/ 3m 提餾段 平均溫度 2t? =℃ 9 5 9 0 9 0 .8 8 9 07 2 0 7 2 4 7 2 4???? 乙， ?乙 = 9 5 9 0 9 0 .8 8 9 09 6 1 .8 5 9 6 5 .3 9 6 5 .3???? 水， ?水 = kg/ 3m 液相密度 2L? ： 21 0 . 0 5 6 7 4 6 / [ 0 . 0 5 6 7 4 6 1 8 ( 1 0 . 0 5 6 7 ) ] 1 0 . 1 3 9 67 2 3 . 2 9 6 0 9 6 4 . 6 9 2 8L?? ? ? ? ? ??? 32 /L k g m? 氣相密度 2V? ： 2V? = 2 7 .1 2 2 7 3 .1 52 2 .4 ( 2 7 3 .1 5 9 0 .8 8 )???= kg/ 3m 液體平均表面張力計算 不同溫度下乙醇和水的表面張力見表 35。 表 34 不同溫度下乙醇和水的密度 溫度 /℃ ?乙 /(kg/m179。 精餾塔有關物性數(shù)據(jù)的計算 乙醇 — 水系統(tǒng) txy 數(shù)據(jù) 查 閱資料 [2]得到不同溫度下乙醇和水的汽液平衡組成如表 31 所示 ： 表 31 乙醇 — 水氣、液平衡組成（摩爾） 與溫度關系 溫度/℃ 液相/ 氣相/ 溫度/℃ 液相/ 氣相/ 溫度/℃ 液相/ 氣相/ 100 0 0 操作溫度的計算： 利用表 31 中數(shù)據(jù)由拉格朗日插值可求得 Ft 、 Dt 、 Wt 。 以上三項原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對操作費和設備費都有影響。計算傳熱面積和選取操作指標時，也應考慮到生產(chǎn)上的可能波動。 確定設計方案的原則 確定設計方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學技術上的最新成就，使生產(chǎn)達到技術上最先進、經(jīng)濟上最合理的要求，符合優(yōu)質、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。如果能用常溫水作冷卻劑，是最經(jīng)濟的。 值得提及的是，采用直接蒸汽加熱時，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。直接蒸汽加熱的優(yōu)點是：可以利用壓力較低的蒸汽加熱；在釜內只須安裝鼓泡管，不須安置龐大的傳熱面。此外，在泡點進 料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設計和制造上提供了方便。下面結合課程設計的需要，對某些問題作些闡述。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 板式塔為逐級接觸型氣－液傳質設備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。 實際上，任何塔設備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也是互相矛盾的。對于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 精餾操作對塔設備的要求 精餾所進行的是氣 (汽 )、液兩相之間的傳質，而作為氣 (汽 )、液兩相傳質所用的塔設備，首先必須要能使氣 (汽 )、液兩相得到充分的接觸，以達到較高的傳質效率。山東業(yè)已推出了推廣燃料乙醇的法規(guī)。通過課程設計使學生掌握化工設計的基本程序和方法，并在查閱技術資料、選用公式和數(shù)據(jù)、用簡潔文字和圖表表達設計結果、制圖以及計算機輔助計算等能力方面得到一次基本訓練，在設 計過程中還應培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和實事求是、嚴肅負責的工作作風。 ability of important chemical design teaching, through the curriculum design that we try to grasp the basic knowledge of chemical engineering design, design principles and methods, To learn all kinds of manual operation and physical properties, chemical properties of searching methods and techniques, Grasp the results, can draw process, tower structure, etc. In the design process should not only consider the feasibility of the theory, consider the safety in production and economic rationality. Plate column is an early tower, since the 1950s to plate column on a large scale, industrial master sieveplate tower, and formed a plete design method. Compared with the blister tower, has the following advantages: board distillation production capacity (2040%) tower efficiency (1050% plate) and simple structure, cost reduce 40% tray, installation, maintenance is easier. But in the plate column, sieveplate tower structure than float valves is more simple, easy processing, the cost is