【正文】 段： ])(1000 [)( 3/222222 SSS LLV ???????? ?? 整理得： 3/2 22 22 2 1 6 9 SSS LLV ??? 在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè) SL 值，算出的 SV 值。 （三）、物沫夾帶 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 23 （ 1） 精餾段：泛點(diǎn)率 %1 0 11111????bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 泛點(diǎn)率 %1 0 1111???TFVLVSAKCV ?? ? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： mWDZ dL 6 5 6 7 1 ?????? 板上液流面積： mAAA fTb ?????? 查物性系數(shù) K=,泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖，得 ?FC %%1002 5 1 6 5 6 0 8 1 4 3 9 %100 11111??? ?????????bFLSVL VSAKCZLV ?? ?泛點(diǎn)率%%1 0 07 9 9 2 7 8 7 57 8 0 %1 0 1111???? ?????TFVLVSAKCV ?? ?泛點(diǎn)率 對(duì)于大塔，為了避免過(guò)量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò) 80%。 （ 2） 浮閥數(shù)目與排列 精餾段：取閥孔動(dòng)能因子 120?F ,則孔速 78 ??? VFu ?m/s 每層塔板上浮閥數(shù)目： 3341 7 7 ** 202001 ??? udVN S 塊 取邊緣區(qū)寬度 mWC ? ,破沫區(qū)寬度 mWS ? 計(jì) 算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即： ]a r c s in1 8 0[2 222 RxRxRxAa ???? 其中 mWDRC ????? mWWDx Sd 7 1 7 ) 7 2 ()(2 ??????? 所以 2222 5 0 ]a r c s i n1 8 0[2 mRxRxRxAa ???? ? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距 t=72mm 則排間距： 103 ???? taNAtmm 因塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小些，取 881?t mm，按 t=73mm, 881?t mm，以等腰三角形叉排方式作圖 ，得排閥數(shù) 380個(gè)。T，其高度為 m 故精餾塔的有效高度 Z =Z 精＋ Z 提＋ =6＋ 4＋ = m 五 、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 (一 )、溢流裝置計(jì)算 精餾段溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D＝ m，可選用單溢流弓形降液管平直堰。 液氣動(dòng)能參數(shù) ： 2 . 7 8 47 7 5 . 3 41 . 9 0 60 . 0 0 5 5 3VLPF2121V m 1L m 1s1s11 ???????????????????? 查 Smith 通用關(guān)聯(lián)圖得 ??C 負(fù)荷因子： m / s 2017. 560. 08120CC0 .20 .2L m 1201 ????????????????? ? 最大允空塔氣速： m / s 2 . 7 8 42 . 7 8 47 7 5 . 3 40 . 0 8 8 6 C V m 1 V m 1L m 11F1 ??? ? ??? 11 ?? F?? m/s 估算塔徑 ： m 0. 1. 03 30. 78 51. 90 60. 78 5VD s139。 s， ?B? mPa s） 甲苯 乙苯 Tm1 = ℃，2 4 1 1 1 72 4 2 1 1 01 2 0 ? ???? A?, ?A? mPa 求實(shí)際踏板數(shù) 查的 TE = 精餾段： Np1=NT1/=14，取 Np1=14 塊； 提留段： NP2=NT2/=10；取 Np2=10 塊； 總塔板數(shù)： NP=Np1+Np2=24 塊 三、塔的操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 （一）、操作壓力計(jì)算 塔頂操作壓力 ： PD＝ +4= kPa 每層塔板壓降 ：取 △ P＝ kPa 進(jìn)料板壓力 ： PF＝ +4＋ 14＝ kPa 塔底操作壓力 ： PW＝ ＋ 24＝ kPa 精餾段平均壓力： Pm1＝（ ＋ ） /2＝ kPa 提餾段平均壓力： Pm2＝（ ＋ ） /2＝ kPa （二）、操作溫度計(jì)算 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 查溫度 組成圖可得相應(yīng)溫度如下： 塔頂溫度 ： TD＝ ℃ 進(jìn)料板溫度 ： TF＝ ℃ 塔底溫度 ： TW＝ ℃ 精餾段平均溫度 ： Tm1＝（ ＋ ） /2 = ℃ 提餾段平均溫度 ： Tm2＝（ ＋ 134. 83） /2 = ℃ （三）、平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 精餾段摩爾質(zhì)量 : 由拉格朗日插入法得： 氣相組成： , 116119: 11 ? ???? xx ?x 液相組成： , 116119: 11 ? ???? yy ?y 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 k g / k m o l 5 4 0 6)6 8 6 ( 8 6 V D m ?????? k g / k m o l 0 6)8 1 7 ( 1 7 L D m ?????? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 : 氣相組成： , 128131: 22 ? ???? xx ?x 液相組成： ,4 0 7 0 7 7 1 128131: 22 ? ???? yy ?y k g / k m o l 1 0 3 . 5 5 3 41 0 6 . 1 6*0 . 1 8 8 )(19 2 . 1 3*0 . 1 8 8M V m 2 ??? k g/ k m o l 0 6*)3 1 (*3 1 L m 2 ???? （四）、平均密度計(jì)算 由于已查得 液相甲苯、乙苯在某些溫度下的密度（如表 3）， 液相平均密度用BAm1 ??? BA aa ?? 計(jì)算（ 式中 a 表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。39。 即： R=2Rm= t/℃ 125 128 131 134 oAP oBP x y 1? 2? 3? 4? 5? 6? 7? 8? 9? 10? 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 所以平衡線方程xxxxy 3 0 3 0 )1(1 ????? ?? （三） .求精餾塔的氣液相負(fù)荷 hk m o lDRL / ????? hk m olDRV /)()1( ?????? hk m o lFLL /39。 max— 最大的； min— 最小的； L—— 液相的； V— — 氣相的θ —— 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 ,s； μ —— 粘度 ,mPa六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 六盤水師范學(xué)院 《化工原理》課程設(shè)計(jì) 甲苯乙苯精餾塔（浮閥） 學(xué) 院 六盤水師范學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 目錄 第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)相關(guān)符號(hào)說(shuō)明 ???????????????? 5 （二）、設(shè)計(jì)參考資料???????????????? 6 （三） 、設(shè)計(jì)任務(wù)?????????????????? 7 （四）、設(shè)計(jì)參數(shù)?????????????????? 7 （五）、設(shè)計(jì)指標(biāo)?????????????????? 7 （六，設(shè)計(jì)項(xiàng)目???????????? ??????? 7 第二部分 精餾塔的設(shè)計(jì) 一、精餾塔的物料衡算 ??????????????? ? 8 （一）、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 ?????? 8 （二）、物料衡算 ????????????????? 8 二、塔板數(shù)的確定 ????????????????? ? 8 （一）、理論板層數(shù)的求取 ?????????????? 8 （二）、回流比的確定 ???????????????? 9 （三）、求精餾塔的氣液相負(fù)荷 ???????????? 10 （四）、操作線方程 ?????????? ??????? 10 （五）、求實(shí)際踏板數(shù) ???????????????? 11 三、塔的操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ????? 11 （一）、操作壓力計(jì)算 ??????????????? 11 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 （二）、 操作溫度計(jì)算 ??????????????? 12 （三）、 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 ?????????????? 12 （四）、 平均密度計(jì)算 ???????????????? 13 （五）、 液體平均表面張力計(jì)算 ???????????? 14 （六）、 液體平均粘度計(jì)算 ????????????? 15 （七 ）提餾段液相平均粘度 ????????????? 16 四、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 ???????????? 16 （一）、塔徑的計(jì)算 ????????????????? 17 (二）、精餾塔有效高度的計(jì)算 ???????????? 18 五、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ????????????? 18 （一）、溢流裝置計(jì)算 ???????????????? 18 （二）、塔板布置 ?????????????????? 20 六、踏板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ??????????????? 21 (一 ) 、塔板壓降 ?????????? ??????? 21 (二 ) 、淹塔 ????????????????? ?? 22 (三 ) 、液沫夾帶 ????????????????? 22 (四 ) 、液泛 ??????????????????? 24 （五）、液相負(fù)荷上限 ???????????????? 25 (六 ) 、漏液 ??????????????????? 25 （七）、液相負(fù)荷下限 ???????????????? 25 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 七、精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總一覽表???????? ? 25 八、 冷凝器的設(shè)計(jì) ???????????????? ?? 26 （一 ）、 確定設(shè)計(jì)方案 ??????????????? ? 26 （二）、確定物