【正文】 LsvLvsAKcZLVF ??? %80% 9 1 . 3 21 ?????????? SS LVF 上式整理得： ??SLV S ，數(shù)據(jù)如下表；分別取值獲得一條直線與 SS LV ? ?smLS // 3 ? ?smVS // 3 %1 0 ???TFvLvsAcVF ??? %80% 1 ???? ??? SVF ?VS 179。從以上計算 的結(jié)果可知，其泛點(diǎn)率都低于 80%，所以能滿足的工藝的要求。這樣，氣流經(jīng)一層，浮閥塔板的靜壓頭降液柱高度為 mh p 0 7 3 4 ??? 換算成單板壓降 K p aPaghP Lff ??????? ? (設(shè)計允許值 ) 2）提餾段 氣相通過浮閥塔板的壓力降 P c lh h h h?? ? ? 干板阻力 Lvc gUh ?????? 20 mh c )( 2 ????? 計算塔板上含氣液層阻力 由于所分離的苯和甲苯混合液為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) ?? ，已知板上液層高度 ?Lh 所以依式 Ll hh 0?? mhl ??? 計算液體表面張力所造成的阻力 由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計。 ???? 35s 降液管底隙高度 hO ??? hh W = 塔板布置及浮閥數(shù)目，浮閥排列 取閥孔動能因子 FO=12 孔速 smV mFu O /O ??? ? 浮閥數(shù) 4 0 3 2239。SLL h = 179。 ??? ??? ??hh oW = 故降液管底隙高度設(shè)計合理 選用凹形受液盤，深度 hw39。 L ????? ? ? ?? V VLCu ??m ax , ??????? 2020?CC C20由查圖的橫坐標(biāo)為 7 7 0 82/12/1LV ?????? ????????????????VLVLFss 取板間距 HT=，板上液層高度 hL= ，則 HT－ hL= － = 由 Smith 關(guān)聯(lián)圖查得 C20= ??????? 2020?CC = 205 3 ?? ?????? ? ?? V VLCu ??m ax = m / ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔系數(shù)為： u== 1=muV s ????? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D＝ 塔截面積為： mDA 222T ???? ?? 實際空塔氣速為 : ??? AVTsu m/s 精餾塔的有效高度的計算 1)精餾段有效高度為： Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 221） = 2)提餾段有效高度為： Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 241） = 所以精餾塔的有效高度為 Z= Z 精 + Z 提 +=+= 塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。39。 s ； μ B= s 2）進(jìn)料板液相平均粘度的計算 由 tF=75℃，查手冊得 μ A= mPa 00 )( )1(A ????? ????? MxMx MxaBFAFAF maa kgBAAA3/0 0 4 0 0 4 111LW m ?????????? ⑤提餾段的平均密度 ??Lm （ +） /2=179。 mxx kgLDBDAD3/111m????????? ②進(jìn)料板液相平均密度： 由 tF=75℃，查手冊得 ?A =179。m39。二者的安托因方程分別為 : lgP0=－ 1211/(t+) （ a） lgP0=－ 1345/(t+) （ b） 由試差法得：塔頂溫度： tD=℃ 進(jìn)料溫度： tF =75℃（已知） 塔底溫度： tW=℃ 精餾段平均溫度： tm=（ tD+tF） /2=(+75)/2=℃ 提餾段平均溫度： ?tm39。 表 甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 x(%) 0 30 y(%) 0 37 50 71 溫度 x(%) 70 95 100 y(%) 100 圖 甲苯物系的 xy圖 原料液的汽化潛熱 rm= ?380kJ/(1kg/78kg/mol)＋0 7 355192./? kJkgkg mol = 8892＋ 22862 = 31754 kJ/mol 知 xf = 時，液體的泡點(diǎn)為 ℃，則 平均溫度 ???mt℃ = K 查手冊得 ℃下苯和甲苯的比熱 為 (kg?K)， 故原料液的比熱為： Cp = ??78＋ ??92 = kJ/(kmol?K) ∴ ? ? 31754 ???????? m mp r rtCq 得 q線方程： 11y x F ?????? xqqxq 、液相負(fù)荷 L=RD= = kmol/h V=(R+1)D=(+1) = kmol/h L? =L+q F=+ 180= kmol/h V? =V+(q1) F=+() 180= kmol/h Ⅰ、精餾段操作線方程 11y 1 ????? RR R xx Dnn 1 ??? x nn Ⅱ、提餾段操作線方程 xxy Wnn VWVL ????????1 10 51 ?? ????? xy nn 兩線交點(diǎn)坐標(biāo)：（ ， ） 采用圖解法求理論塔板數(shù)，如圖 。該物系屬于易分離物系，操作回流比為 。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。塔頂冷凝裝置根據(jù)生產(chǎn)狀況采用全凝器，以便于準(zhǔn)確地控制回流比。釜液冷卻器和產(chǎn)品冷凝器等設(shè)備。 設(shè)計方案的確定 本課程設(shè)計體系為苯 — 甲苯混合物，采用常壓操作連續(xù)精餾流程，篩板塔， 總板效率 ET=；原料組成為冷液進(jìn)料， ?Fx （苯的摩爾分率，下同），分離要求塔頂產(chǎn)品 ?Dx ，塔釜產(chǎn)品 ?Wx ，過冷液體進(jìn)料 q=，塔頂采用全凝器，冷凝液在泡點(diǎn)下部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送儲罐。閥片升降位置隨氣流量大小作自動調(diào)節(jié)，從而使進(jìn)入液層的氣速基本穩(wěn)定。但苯 甲苯體系比較容易分離，待處理料液清潔，因此采用精餾法。精餾過程在能量計的驅(qū)動下，使氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各相分揮發(fā)度的不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。沸點(diǎn) ℃。沸點(diǎn) ℃在常溫常壓下是無色透明的液體，并具強(qiáng)烈的特殊芳香氣味，有毒。 關(guān)鍵詞 ：苯 甲苯；浮閥塔；工藝設(shè)計計算；流程圖；工藝條件簡圖 目錄 前言 設(shè)計方案的確定 精餾塔物料衡算 塔板數(shù)的確定 NT的求取 甲苯物系 xy圖 、液相負(fù)荷 精餾段有關(guān)物性數(shù)據(jù)以及主要工藝尺寸的計算 塔附件設(shè)計計算 塔