【正文】 ????下下上下）下（下上下 3L D m m/kg2 0 0 4 10 1 9 0 89 8 1 ???? 塔底液相平均密度 3L W m m/kg0 2 1 9?? 13 加料板液相平均密度 LFm? = 3/mkg 精餾段平均密度 3Lm m/?? 提餾段平均密度 3Ln m/?? 液相 平均表面張力 內(nèi)插關系式： )tt(10下下上下 ???????? 混合物表面張力： ? ??? iiL x 表 各組分的表面張力與溫度的關系 溫度（ ℃ ） 環(huán)己烯（ mN/m ） 環(huán)氧環(huán)己烷（ mN/m ） 80 90 100 110 120 塔頂平均表面張力 LDm? ： m N/ )(10 )tt(10m N/ )(10 )tt(10dAdA??????????????????????????下下上下下下上下 LDm? =+=進料板平均表面張力： mFL? =塔底平均表面張力： ?? mN/m 精餾段平均表面張力： Lm? =提餾段平均表面張力： ?? mN/m 液相平均粘度 混合液體粘度 BAAA l o g)x1(l o gxl o g ?????? ? =（ ? d+? w） /2 表 各組分的粘度與溫度的關系 溫度（ ℃ ） 環(huán)己烯（ smPa? ） 環(huán)氧環(huán)己烷（ smPa? ） 14 80 90 100 110 120 查表 并根據(jù)公式計算進料板物料平均粘度 LFm? ： sm P )(10 sm P )(10 BA??????????????????????????下上下下上下sm P a 0 . 7 0 1 50 . 2 0 8 9l o g)( 0 . 1 8 6 9 l o l o g)x1(l o gxl o g BAAA ??????? ?????? 得 sm P F m ??? 塔頂物料平均粘度 LDm? = smPa? 塔底物料平均粘度 LWm? = smPa? 精餾段物料平均粘度 Lm? = smPa? 提餾段物料平均粘度 ??Ln smPa? 全塔物料平均粘度 ???? ）（ smPa? 根據(jù)奧康奈爾關聯(lián)法： 1 ??????? ?? ）（）（ 故假設成立，總板效率 ? 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 查史密斯關聯(lián)圖的方法是分別由精餾段和提餾段的參數(shù)得史密斯關聯(lián)圖的橫坐標 A（精）和 A（提 ），以及曲線值 B,獲得 C20 值。 塔徑的計算 最大空塔氣速計算公式： 15 VVLm a x Cu ? ???? 精餾段的氣、液相體積流率為 s/m 56 00 65 336 00MVV 3VmVms ?????? s/0 . 0 0 5 0 3LmLms ?? ???? C 由式子 )20/(CC ?? 求取，其中的 C20 由上圖查取，圖中橫坐標為 0 4 5 4 0 1 23 6 0 05 6 3 6 0 00 0 5 2/12/1VLhh ??????????????????? ?? 取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，則得 HT— hL=— =（ m） 查圖得 C20= 39。s ?????? s/0 . 0 1 2 9 m M39。2/12/1VLhh ??????????????????? ?? 取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，則 HT— hL=— =（ m） 查圖得 C20= 39。Lm a x ????? ???? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 u=== 39。另取進料板處板間距 ，人孔處板間距 ，封頭高度 ，裙座高度 2m Z 實際 =（ 26? 1? 2） +2++2++2= 17 塔板主要工藝尺寸計算 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。 由 lw/D=，查得， Af/AT=， Wd/D= 故 Af==（ m2） Wd==（ m2） 液體在降液管中的停留時間 θ 一般不應小于 3~5s，以保證溢流液體中的泡沫 有足夠的時間在降液管中得到分離。L HA360039。u0 =，則 0 5 9 6 0 0 3 6 0 00 0 5 01 ??? ?? 故降液管底隙設計合理。 臨界閥孔氣速 ? ? 8 2 vK0 ???????? ??? 閥孔動能因子 vKp00 ]u[F ?? 精餾段 ? ? s/ 82 1K0 ????????? 01 ??? 提餾段 ? ? s/ 2K0 ????????? 02 ??? 閥孔氣速（ m/s）：v00 Fu ?? （ F0=10） 每層塔板浮閥數(shù) 4/ud VsN020?? 精餾段 01 ?? 2 2 3 45 6 21 ???? ?? 精餾段 02 ?? 22 ???? ?? 開孔率220DdN?? 精餾段 1 5 .4 8 % .0 3 92 2 9221 ???? 提餾段 1 5 .7 5 % .0 3 9234222 ???? 鼓泡區(qū)面積 19 ?????? ????? )Rx(s inR1 8 0xRx2A 1222a 其中 cW2DR ??， )WW(2Dx sc ???， 取邊緣區(qū)寬度 Wc=，泡沫區(qū)寬度Ws= .5R ??? )0 7 ( ???? 21222a ) (s i ??????? ????????? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。t2 ??? 由于塔徑較大，應采用分塊式塔板，而各分塊的支承與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，故排間距應小于計算值，故取 39。 L01 ????? 克服表面張力所造成的阻力 ?h 因本設計采用浮閥塔，其 ?h 很小，可忽略不計。 21 %100AKCFbFLhVLVs1 ????? ?? ， 其中 dL W2DZ ?? ， fTb A2AA ?? ， 1F 為泛點率且應小于 80％， dW 為 降液管寬（ m）， LZ 為板上液體流徑長（ m）， TA 為塔截面積（ 2m ）， bA 為板上液流面積（ 2m ）， fA 為弓形降液管截面積（ 2m ）， D 為塔徑（ m）， FC 為泛點負荷系數(shù)且查圖得， K 為 物性系數(shù)且查表（正常系統(tǒng)取 1）。 23 忽略式中 ?h 項，將 20whd hl L1 5 ????????? ， owWL hhh ?? ， L01 hh ?? ， g2 L2oVC ???代入上式，得到 ? ? ? ? ??????????????????????????????????32WhW020WhL20VwT lL3600E1000hlg2 物系一定，塔板結構尺寸一定，則 HT、 hw、 h0、 lw、 ρL、 ρv、 0? 及 ? 等均為定值 ，而 u0 與 Lh 又有如下關系，即 Nd4Vu20s0 ?? 式中閥孔數(shù) N 與孔徑 d0 亦為定值。 以 F0=5 作為規(guī)定氣體最小負荷的標準，則 24 ? ? s/ 32V020xx0m i ns ??????????? 液相負荷下限線 取堰上液層高度 h0w=，依下式 h0w的計算式 ? ? 32Wm inhw0 l ??????? 計算出下限值，依此作出液相負荷下限線，該線與氣相流量無關的豎直直線。 25 操作彈性 = ? 將計算結果匯總于 下表中 表 浮閥塔板工藝設計結果 項目 數(shù)值及說明 備注 塔徑 D/m 板間距 HT/m 塔板形式 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 u/（ m/s） 0537 堰長 lw/m 堰高 hw/m 板上液層高度 hL/m 降液管底隙高度 h0/m 浮閥數(shù) N/個 239 等腰三角形叉排 閥孔氣速 u0/（ m/s） 閥孔動能因數(shù) F0 臨界閥孔氣速 uoc/（ m/s） 孔心距 t/m 指同一橫排的孔心距 排間距 t39。hht1? =20℃ ， 39。t 39。t2121m ?????????? 27 熱負荷 39。Q39?！?），得水的出口溫度為 ?2T 131℃ 水的定性溫度 （ 160+131） /2=℃ 流徑的選擇 由于高溫加熱劑及壓力高宜走管程，決定原料液走殼程，水走管程。 ?tm= tΔ? ?t?m＝ ＝ ℃ 選 K 值，估算傳熱面積 取 K=400W/m2?℃ 28 23m 10580tK QS ??????計 初選換熱器型號 由于兩流體溫差大于 50℃ ，可選用 U 型管式換熱器，由 U 型管式換熱器的標準系列，初選換熱器型號為： 。 回流液的體積流率： s/m0 0 2 6 0 0 6 0 0MLL 3L DmL Dms ?? ???? 回流液在管內(nèi)的流速 u=，則 m0 0 02 s ?????? 按照 GB8163— 87，選擇冷軋無縫鋼管 4108?? 核算 s/ 0 0 0 9 22s ??????，在 ~，可用。4d s ?????? 按照 GB8163— 87，選擇冷軋無縫鋼管 4133?? 核算 s/ 39。 加熱蒸汽管的選擇 加熱蒸汽的體積流率： s/ )( RT39。4u22s ??????，在 12~20m/s 之間，可用。 （ 1）質(zhì)量指標 質(zhì)量指標必須符合規(guī)定的要求。但絕不是說質(zhì)量越高越好。 （ 2）產(chǎn)量指標 產(chǎn)品產(chǎn)量亦即回收率在達到一定質(zhì)量指標要求的前提下，應盡可能高，這對于提高經(jīng)濟效益顯然是有利的。且任何事物總有一定限度的。其中質(zhì)量指標是必要條件，在質(zhì)量指標一定的條件下，應使產(chǎn)品的產(chǎn)量盡可能提高一些，同時能量消耗盡可能低一些。當差壓過高時， 31 則通過差壓控制系統(tǒng)減小氣體流速。對冷凝器冷卻能力影響最大的是冷卻介質(zhì)的溫度。影響物料平衡的因素包括進料塔和進料成分的變化，頂部流出物及底部出料的變化。 除了主要控制系統(tǒng)外，還有幾個輔助控制系統(tǒng)，對進料量 F 和塔頂餾出液 D，按物料平衡關系各設有液位調(diào)節(jié)器做均勻控制： 塔底采出量（環(huán)氧環(huán)己烷產(chǎn)量） W 為定值控制 。 總平面布置圖又稱廠區(qū)布置，將生產(chǎn)、運輸、安全、衛(wèi)生、管理各部門及車間進行統(tǒng)籌安排，尋求物料和人員的最佳流動布局，因此是全局性的。 （ 2） 滿足安全和衛(wèi)生要求 化工廠生產(chǎn)具有易燃、易爆和有毒有害等特點，廠區(qū)布置應嚴格遵 守防火、衛(wèi)生等安全規(guī)范、標準印有關規(guī)定； 火災危險性較大的車間與其他車間的間距應按規(guī)定的安全距離設計； 經(jīng)常散發(fā)可燃氣體的場所，如易燃液體罐區(qū)等，應遠離各類明火源； 火災、爆炸危險性較大和散發(fā)有毒害氣體的車間、裝置，應盡量采用露天或半敞開的布置； 環(huán)境潔凈要求較高的工廠應與污染源保持較大的距離。 （ 5） 滿足工廠發(fā)展的要求 為適應市場的激烈競爭，化工廠布置應為工廠的發(fā)展留有余地。相關設備結構簡單，操作方便由環(huán)氧環(huán)己烷的年產(chǎn)量，依據(jù)物料衡算、熱量衡算、相關參數(shù)的經(jīng)驗估算或?qū)嶒炠Y料，經(jīng)由計算分析確定各個設備的技術參數(shù)與類型，最終確定出能夠完成環(huán)氧環(huán)己烷精制工段的工藝流程。 （ 2） 塔釜采用間接