【正文】 為 176。=394kJ/=?甲苯的沸點為 ，6BK6929 (2) 用內(nèi)差法可求出泡點溫度：由苯甲苯的氣液平衡組成查得組成因為 q=,所以進料溫度為 87℃2. 物性數(shù)據(jù)本設計需將 的料液預熱到 ，經(jīng)驗算由于塔釜余熱不足，采用水蒸氣預熱。PLdPcLWOhh???????； ； 聯(lián) 立 得 T Ocd??（ ） （ ）,OWdcShV?S忽 略 ， 將 與 與 ， 與 的 關(guān) 系 式 代 入 上 式 ， 并 整 理 得22aVb?????/3L式中 ??????????TWbHh?????（ ）???()WdEl????????????2/3將 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 代 入 ， 得????? ??????4b????（ ） 4=22. (.).????????????2/3得 ?SS2/3L故 23046S /提餾塔負荷性能圖見附錄二 （2）在負荷性能圖上，作出操作點，與原點連接，即為操作線。吉林化工學院化工原理課程設計21 液泛驗算為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度 )(WTdhH???苯—甲苯物系屬一般物系，取 ，??1().(476).238mTWHh???板 上 不 設 進 口 堰 ， 即 ().(.)????液 ???液 柱 柱2()dTWH??故在設計負荷下不會發(fā)生液泛。5%~120, .???? 篩板的流體力學驗算 塔板壓降（1）干板阻力 計算ch干板阻力 ， 查文獻（1）中圖 510 得 C 0=??0,2 2,2 .().05()().20m95VcLuhC????液 柱（2）氣流穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨?hl2L?????吉林化工學院化工原理課程設計20????查文獻（1）中 511，得 。查文獻（1）中表 53 得，塔板分為 3 塊。由負荷性能圖可知，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。 塔板負荷性能圖 漏液線 0,min04.(.)LVuCh?????由 0,min,()1SLWOhVAhEl??得 2323{56[71()].7}.. WSlL??????23,min .(3[()]hLS WVVCAhEl???吉林化工學院化工原理課程設計15取霧沫夾帶極限值 ?液 氣依式 ()avTfuHh??? 式中 STfVVuA?? 2332.()2.[.8()]sfwOWwWLhhE????? 2231331 [()]. S???? 22331 11..55Tf SSHhLL? ()..v SVe???? 211378s sVL 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上層高度 作為最小液體負荷標準。 漏液的驗算對篩板塔，漏夜點氣速為 ,min4.()Lo VuCh??????..)293??? 吉林化工學院化工原理課程設計14??實 際 孔 速篩板的穩(wěn)定性系數(shù) ,??該值大于 ，符合設計要求。.65, cW???（3）開孔區(qū)面積計算吉林化工學院化工原理課程設計12]sin180[2122RxxRAa ???????其中： ??221[si()].?????????故 [()].91m46aA ???????（4）篩孔數(shù) n 與開孔率 φ本設計所處理的物系無腐蝕性，可選用 碳鋼板，取篩孔直徑 。408519405mH??? 溢流裝置因塔徑 ,可選用采用單溢流，弓形降液管，平行受液盤及平行溢流堰，吉林化工學院化工原理課程設計11（1）溢流堰長 ???(2)出口堰高 hWLOh?溢流收縮系數(shù) E=1取板上清液層高度 ?選平直堰，堰上液高度 為OWh 32 ().841().1hOWhEl ????????故 ??(3)弓形降液管的寬度 與降液管的面積dfA由 查文獻（1）中圖 57 得 W d/D=，A f/AT=故 .???29480739fTA計算液體在降液管中停留時間， 故降液管設計合理。==.4CDWt??查得 。 塔釜溫度176。 eqx???因 為 由 相 平 衡 方 程 ? 取 操 作 回 流 比 為 ???*logBPAtC???吉林化工學院化工原理課程設計4 求精餾塔氣液相負荷精餾段： ??? (1)(1)??提餾段： .034qF ()972(.)????? 操作線方程的確定精餾段操作線方程： 11??RxyDnn得： .(5)??提餾段操作線方程： 1nnWLyxV???得： ..(6)??解（5） （6）得： 03,53qqxy 精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置采用相平衡方程與操作線方程式逐板計算法編程（程序見附錄一）求得各理論板氣液相組成（見表 13）：表 13塔板 1 2 3 4 5 6氣相組成 液相組成 塔板 7 8 9 10 11 12氣相組成 液相組成 塔板 13 14 15 16 17 18氣相組成 液相組成 由逐板計算發(fā)求得總理論板數(shù)為 18 塊板（包括塔釜） ，精餾段板數(shù)為 10 塊，提餾段需要 8 塊板，第10 塊板加料。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。（3）塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。塔徑從200mm 到 6400mm，使用效果均較好。浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它主要的改進是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設有浮動的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔。因此我們要根據(jù)不同的因素選擇不同的塔型。（4）結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量小，制造和安裝容易。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設備還得具備下列各種基本要求：（1）氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。精餾有不同的分類方法，如：按操作壓力可分為常壓、加壓和減壓精餾，按分離混合液體中的組分的數(shù)目可分為雙組分和多組分精餾。一、精餾原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用生產(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物，其中大部分是均相混合物。近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質(zhì)設備，為減少對傳質(zhì)的不利影響，可將塔板的液體進入?yún)^(qū)制突起的斜臺狀，這樣可以降低進口處的速度使塔板上氣流分布均勻。近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質(zhì)設備。蒸餾是分離均相混合物的單元操作，精餾是最常用的蒸餾方式。飽和水蒸氣走殼程，進料液走管程。精餾段彈性操作為，提餾段為 。根據(jù)經(jīng)驗式算得全塔效率為 。綜合工藝操作方便、經(jīng)濟及安全等多方面考慮，本設計采用了篩板塔對苯甲苯進行分離提純，塔板為碳鋼材料，按照逐板計算求得理論板數(shù)為 18。實際加料位置在第 19 塊板。用 120℃飽和水蒸氣加熱。實際化工生產(chǎn)中常需要進行液體混合物的分離以達到提純或回收有用組分的目的。 。篩板塔是最早應用于工業(yè)生產(chǎn)的設備之一，五十年代之后通過大量的工業(yè)實踐，逐步改進了設計方法和結(jié)構(gòu)。 工科大學生應具有較高的綜合能力，解決實際生產(chǎn)問題的能力，課程設計是一次讓我們接觸實際生產(chǎn)的良好機會，我們應充分利用這樣的時機認真去對待每一項任務，為將來打下一個穩(wěn)固的基礎(chǔ)。它是連續(xù)進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，是可以讓混合液體得到較為充分分離的連續(xù)操作。二、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(zhì)，而作為氣(汽)、液兩相傳質(zhì)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(zhì)效率。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。但是在實際生產(chǎn)中，任何塔設備都難以滿足上述所有要求，不同的塔型各有某些獨特的優(yōu)點。板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)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。本設計選取的是浮閥式精餾塔。浮閥塔廣泛用于精餾、吸收以及脫吸等傳質(zhì)過程中。（2）操作彈性大，一般約為 5～9，比篩板、泡罩、舌形塔板的操作彈性要大得多。 （6）使用周期長。吉林化工學院化工原理課程設計2第一章 精餾塔工藝設計計算本設計任務為分離苯甲苯混合物。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的 倍。求得數(shù)據(jù)列于表 12表 12T(℃) 85 90 95 100 105 *()AaPkp ? 參見文獻（4）中 53 頁相對揮發(fā)度的計算方法，結(jié)合表 21 數(shù)據(jù)，在全塔溫度操作范圍內(nèi)，求出塔頂和塔底的平均相對揮發(fā)度 ，則平均相對揮127..??????發(fā)度為：． 最小回流比的確定氣液相平衡方程為 ()1()nnnxxy????? …………………………………………（3） 得 ,0。由試差法的： 塔頂溫度 ?? 進料板溫度 176。2(..)定性溫度 176。1ABimL??????①對于塔頂： ,??? ????由 文 獻 查 得其中 α 的質(zhì)量分率為， .97..???? 則 ???②對于進料板： ,????????由 文 獻 查 得其中 α 的質(zhì)量分率為：吉林化工學院化工原理課程設計8 ????? 則 ???③對于塔底： 33.,80.,????????由 文 獻 查 得其中 α 的質(zhì)量分率為： ?? 則 ..78035lmD?????（3）精餾段平均液相密度： , 3,??????提餾段平均液相密度： , 3,2..??? 液體表面張力 ???niimx1?（1）對于塔頂： ,??? ????由 文 獻 查 得 (09).mLm?????（2）對于進料板： 115., .4,??? ?由 文 獻 查 得 0347.(357).76Lm??（3）對于塔底： , .N,??? ?? ?由 文 獻 查 得 (0).9mLm?????（4）精餾段平均表面張力： ??吉林化工學院化工原理課程設計9提餾段平均表面張力： ..9mNm????? 液體粘度 ???niiLmx1?（1）對于塔頂： ,??? ????由 文 獻 查 得L Dlg9lg31(.9)lg1m m????（2）對于進料板： 5.,.264as,.284asFLALBt????由 文 獻 查 得Ll047l26()l807Pm Fm? ??（3）對于塔底： ,.9Pas,.5asWLALBtC?? ???由 文 獻 查 得Llglg(1.)lg22m Wm????（4）精餾段平均液相粘度： ,???提餾段平均液相粘度： ,2..???5．精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 氣液負荷和塔徑的計算（1）精餾段氣液負荷計算 V=,L= Kmol/h . ?????319780496360VMSmmsρ ...??311 51/360Lρ（2）提餾段氣液負荷計算 = , =.47 ..6..???????332298260151037VmSLKolhKolhMms（3）初選所設計的精餾塔為中型塔，采用單流型塔板.板間距 HT=450mm