【正文】 其中 0?FQ 所以 hkJQ S / 3 6655 ????????? 由于塔釜熱損失為 10％ ，則 90?? ％ 所以 hkJ SS / 66 ??????? 式中 加熱器理想熱負(fù)荷?SQ ； 加熱器實(shí)際熱負(fù)荷??SQ ； 塔頂餾出液帶出熱量?DQ ； 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 17 塔底餾出液帶出熱量?WQ 表 210熱量衡算結(jié)果表 符號(hào) hkJQC // hkgWC // hkJQF // hkJQD // hkJQW // hkJQS //? 數(shù)值 ? ? 0 ? ? ? 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 塔徑的計(jì)算 精餾段的氣、液相體積流率為 smVMVVmVmS / 3????? ? smLMLLmLmS / 3????? ? 由VVLC ? ??? ??m ax ，式中 C 由 )20( LCC ?? 計(jì)算，其中 mmNL /20?? ， 20C由圖 23查取 圖 23 史密斯關(guān)聯(lián)圖 圖的橫坐標(biāo)為 ) ( )( 2/12/1 ?????? VLhhVL ?? 取板間距 ?TH ，板上液層高度 mhL ? ，則 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 18 mhH LT ???? 查圖 23得 ?C ，依式校正到物系表面張力 ?L? mmN/ )20 ()20( ???? LCC ? smCuVVL / a x ????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 smuu /7 1 m a x ???? muVD S ???? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 mD ? 提餾段的氣、液相體積流率為 smMVVVmVmS / 3????????? ? smMLLLmLmS / 3????????? ? 由VVLC ? ??? ? ????m ax ，式中 C 由 )20( LCC ?? 計(jì)算，其中 mmNL /20?? ， 20C由圖 23查取 圖的橫坐標(biāo)為 ) ( )( 2/12/1 ??? ??????? VLhhVL ?? 取板間距 ?TH ，板上液層高度 mhL ? ，則 mhH LT ???? 查圖 23得 ??C ，依式校正到物系表面張力 mmNL /??? )20 ()20( ?????? LCC ? smCuVVL / a x ???? ?????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 smuu / m a x ?????? 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 19 muVD S ??????? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 mD ?? 故塔徑取 mD ? 表 211 篩板塔的塔板間距與塔徑的關(guān)系 塔徑 mmD/ 塔板間距 mmHT / 300~500 200~300 500~800 300~500 800~1600 350~450 1600~2021 450~600 2021~2400 600~800 800 注：摘自《化工原理課程設(shè)計(jì)》 P75表 51 塔截面積為 222 mDAT ???? ?? 精餾段實(shí)際空塔氣速為 smAVu TS / ??? 提餾段實(shí)際空塔氣速為 smAVu TS / ????? 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效高度為 (1 ?????? ））（ 精精 THNZ 提餾段有效高度為 mHNZ ()1( T ?????? ）提提 在進(jìn)料板上方開一人孔，提餾段中開一人孔，其高度為 ，故精餾塔的有效高度為 ???????? 提精 ZZZ 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 篩板式塔的溢流裝置包括溢流堰，降液管和受液盤等幾部分。 ⑷ 降液管底隙高度 精餾段降液管底隙高度的計(jì)算 mhh W ????? 提餾段降液管底隙高度的計(jì)算 mhh W 0 3 0 3 0 ??????? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 mmdt 15533 0 ????? 篩孔數(shù)目 個(gè)4928 22 ????? t An a 開孔率為 ) ()( 220 ???? td? ％ 精餾段氣體通過(guò)篩孔的氣速為 smAVu S / ???? 提餾段氣體通過(guò)篩孔的氣速為 smAVu S / ?????? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降 ⑴ 干板阻力 Ch 計(jì)算 干板阻力 )()( 200LVC cuh ??? 由 ???d ，查圖 25 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 23 圖 25 干篩孔的流量系數(shù) 由圖知， ?c 故精餾段 mhC ) () ( 2 ????液柱 提餾段 mhC ) () ( 2 ?????液柱 ⑵ 氣體通過(guò)液層的阻力 lh 計(jì)算 氣體通過(guò)液層的阻力 Ll hh ?? 精餾段 smAA Vu fT Sa / ????? )/( 3 2/12/10 mskgF ???? 查圖 26 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 24 圖 26 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 由圖知 ?? ，所以 mhhhh OWWLl 0 3 8 )0 0 8 5 1 ()( ??????? ?? 液柱 提餾段 smAA Vu fT Sa / ??????? )/( 2/12/10 mskgF ???? 查圖 26，由圖知 ?? ，所以 mhhhh OWWLl 0 3 7 )()( ??????????? ?? 液柱 ⑶ 液體表面張力阻力的計(jì)算 精餾段： mgdh L Lm 30 ??? ???? ?? ?? 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度mhhhh lCP 0 6 5 0 2 3 8 2 ??????? ?液柱 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 PaPaghP LmP 7 0 05 5 5 6 5 ??????? ?（設(shè)計(jì)允許值） 提餾段： mgdh L Lm 30 ??? ???? ??? ?? ?? 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度mhhhh lCP 0 6 0 2 3 7 2 ?????????? ?液柱 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 PaPaghP LmP 7 0 06 0 3 6 ??????? ?（設(shè)計(jì)允許值） 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 dH 應(yīng)服從下式關(guān)系 即， )( WTd hHH ?? ? 苯 氯苯物系屬一般物系，取 ?? ，則 精餾段： mhH WT )()( ?????? 而 dLPd hhhH ??? 板上不設(shè)進(jìn)口堰， dh 可由下式計(jì)算 液柱muh d 0 0 5 )(1 5 220 ????? 液柱mhhhH dLPd ??????? )(H d WT hH ?? ? 提餾段： mhH WT )()( ???????? 而 dLPd hhhH ??? 板上不設(shè)進(jìn)口堰， dh 可由下式計(jì)算 液柱muh d 0 0 6 1 5 )(1 5 220 ?????? 液柱mhhhH dLPd 0 6 1 ??????????? )(H d WT hH ????? ? 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 27 故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。 表 214 提餾段漏液線計(jì)算數(shù)值 )//( 3 smLS? )//( 3 smVS? 由此表數(shù)據(jù)即可做出漏液線 1。 表 215 精餾段液沫夾帶線計(jì)算數(shù)值 )//( 3 smLS )//( 3 smVS 由此表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 表 216 提餾段液沫夾帶線計(jì)算數(shù)值 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 30 )//( 3 smLS? )//( 3 smVS? 由此表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 同理得，提餾段液相負(fù)荷下限線為 smL S /0 0 0 8 3 3m in, ?? 液相負(fù)荷上限線 該線又稱降液管超負(fù)荷線。 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 31 液泛線 若操作的氣液負(fù)荷超過(guò)此線時(shí)，塔內(nèi)將發(fā)生液泛現(xiàn)象，使塔不能正常操作。 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 33 操作線 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖 精餾段： 圖 27 精餾段負(fù)荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上，做出操作點(diǎn) A，連接 OA，即做出操作線。由圖 查得 smVS / 3m ax, ? ，smV S / 3m in, ? 故操作彈性為 in,m a x, ??SSVV 沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第三章 精餾塔的結(jié)構(gòu)附屬 設(shè)備 35 第三章 精餾塔的結(jié)構(gòu)附屬設(shè)備 精餾塔的附屬設(shè)備 精餾塔的附屬設(shè)備包括蒸汽冷凝器，產(chǎn)品冷卻器，再沸器，原料預(yù)熱器等。 冷凝水循環(huán)與氣體方向相反，即逆流式。 而 2 35202 21 ????? ttt℃ 此溫度下冷卻水的比熱容 )/(1 8 CkgkJC PC ??? 所以 hkgWC /)2035( 46 ???? ?? 再沸器 選用 160℃飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取)/(4 1 8 6)/(1 0 0 0 22 ChmkJChmk c a lK ???????? 進(jìn)料溫度 CC ?? 132~ ，水蒸氣溫度 CC ?? 160~160 逆流操作： Ct ???? 281 ， Ct ???? Ctttttm ???????????????? 28lnln2121 其中 hkJQ S / 6??? 再沸器換熱面積： 26 6 mt