【正文】 度： ? ?mh c 2 ????????????????? b)氣體穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨龋? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 21 6 7 6 ??????? fT Sa AA Vu ， 7 ??????Vaa uF ? 由 o? 與 aF 關(guān) 聯(lián) 圖 查 得 板 上 液 層 充 氣 系 數(shù) o? = ，依式0 3 ????h c)克服液體表面張力壓降相當?shù)囊褐叨龋? ? ?mgdh L 00 2 330 ???? ????? ??? ?? ， 故 )(0 7 5 0 2 1 3 3 4 mh p ????? 則單板壓降： )( 7 5 k P ap ??????? （ 2）液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 (3) 霧沫夾帶 ? ? ? ? 水液水液 kgkgkgkge fT a hH uv /?????? ??????? ???? 故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。 woLhml ????（ m）符合（ 0 ?? ） (2) 塔板布置 精餾段 ①塔板的分塊 因 D≥ 800mm，故塔板采用分塊式。對精餾段各項計算如下： a)溢流堰長 wl ：單溢流去 lW=（ ～ ） D，取堰長 wl 為 = = b)出口堰高 Wh ： OWLW hhh ?? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 17 1000,3/2??????? ????????owWhWElLDl，則查圖可得， 故 )(0 4 1 mw ??? c)降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 由 ?Dlw 查（ [2]： 170P 圖 3— 13）得 ?DWd ， ?Tf AA 故 D m? ? ? ?，2 2 23 . 1 40 . 0 7 2 2 0 . 0 7 2 2 1 . 6 0 . 1 4 5 244fA D m?? ? ? ? ? ? 利用 ([2]： 170P 式 3— 10)計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積， 即 0 .1 4 5 2 0 .4 0 1 5 .7 00 .0 0 3 7fTsAH sL? ?? ? ?（大于 5s，符合要求） d)降液管底隙高度 oh ：取液體通過降液管底隙的流速 39。 表 7 板間距與塔徑關(guān)系 塔徑 DT， m ～ ～ ～ ～ ～ 板間距 HT，mm 200～ 300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 對精餾段： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 mhL ? ， 故 h m? ? ? ?； ??????????????????????????????VSLSVL ?? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得 C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 校正物系表面張力為 )/m( mN 時20 2 0 .9 80 .0 7 2 0 .0 7 1 32 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? )/(1 8 1 00 7 0 a x smCVVL ????? ? ??? 可取安全系數(shù)為 ，則（安全系數(shù) — ）， 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 16 故 )(7 9 2 )/(8 2 8 m a xmVDsmS ????????????? 按標準 ,塔徑圓整為 ,則空塔氣速 。(3 , sm P asm P asm P aDmL BA ?????? ????? ?? 進料板液相平均粘度的計算 由 tF＝ ℃，查手冊得 )( )()。 mWLWL ??? ?? 精餾段液相平均密度為 ???Lm? 提餾段液相平均密度為 ）（ 3/ mLm ???? (5) 液體平均表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算，即 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 14 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD＝ ℃，查手冊得 )/()。 mDLDL ??? ?? 進料板液相平均密度的計算 由 tF＝ ℃，查手冊得 )/()。 分別查得苯、甲苯在平均溫度下的粘度 )( smPaA ??? ， )( smPaB ??? 平均粘度由公式，得 )( sm P am ??????? 全塔效率 ET ????? mTE ? （ 4） 求實際板數(shù) 精餾段實際板層數(shù) （塊）精 5 ???N 提餾段實際板層數(shù) （塊）提 5 ???N 進料板在第 18塊板。 下圖是板式塔的簡略圖： 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 5 表 1 苯和甲苯的物理性質(zhì) 項目 分子式 分子量 M 沸點（℃） 臨界溫度 tC（℃） 臨界壓強 PC（ kPa） 苯 A C6H6 甲苯 B C6H5— CH3 表 2 苯和甲苯的飽和蒸汽壓 溫度 C0 85 90 95 100 105 0AP ,kPa 0BP ， kPa 表 3 常溫下苯 — 甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)（ [2]： 8P 例 1— 1附表 2） 溫度 C0 85 90 95 100 105 液相中苯的摩爾分率 汽相中苯的摩爾分率 表 4 純組分的表面張力 ([1]： 378P 附錄圖 7) 溫度 80 90 100 110 120 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 6 苯， mN/m 甲苯， Mn/m 20 表 5 組分的液相密度 ([1]： 382P 附錄圖 8) 溫度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯 ,kg/ 3m 814 805 791 778 763 甲苯 ,kg/ 3m 809 801 791 780 768 表 6 液體粘度 181。 (４ ) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3～ 8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。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(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 設(shè)計文件要求 設(shè)計說明書 ： A4幅面； 工藝流程圖 ： A2幅面； 設(shè)備工藝條件圖 ： A3幅面； 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 4 三 設(shè)計計算 設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 本設(shè)計任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。本設(shè)計的題目是苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計，即需設(shè)計一個精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲 苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計一板式塔將其分離。 0 武 昌 理 工 學(xué) 院 化工原理課程設(shè)計 題 目： 產(chǎn)量 24180t/%苯的篩板精餾塔的設(shè)計 學(xué) 院： 生命科學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 制藥 1101 學(xué) 號： 20224790013 學(xué)生姓名： 柯永新 指導(dǎo)教師： 陳馳 2022 年 6 月 28 日 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 1 目錄 一 序 言 ...................................................................................................................... 2 二 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 ...................................................................................... 3 三 設(shè)計計算 ................................................................................................................ 4 設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 .............................................................. 4 精餾塔的物料衡算 .......................................................................................... 7 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 ................................................ 10 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 ...................