【正文】 其優(yōu)點是蒸氣壓降較小，節(jié)省安裝面積，可藉改變升氣管或塔板位置調(diào)節(jié)位差以保證回流與采出所需的壓頭。 塔板分塊數(shù) 塔徑 ,mm 800~1200 1400~1600 1800~2021 2200~2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 吉林化工學院化工原理課程設計 31 （塔板分為三塊） （塔板分為四 塊） （塔板分為五塊） （塔板分為六塊） 單溢流型塔板分塊板示意圖 吉林化工學院化工原理課程設計 32 本章 主要符號說明 符號 意義 SI Ａ 組分Ａ的量 Kmol Ｂ 組分Ｂ的量 Kmol Ｄ 塔頂產(chǎn)品流率 Kmol/s Ｅ Ｔ 總板效率 X 液相組分中摩爾分率 Y 氣相組分中摩爾分率 α 相對揮發(fā)度 μ 粘度 Pas F 原料進量或流率 Kmol/s L 下降液體流率 Kmol/s N 理論塔板數(shù) P 系統(tǒng)的總壓 Pa R 汽化潛熱 KJ/Kmol T 溫度 K V 上升蒸氣流率 Kmol/s W 蒸 餾釜的液體量 Kmol hc 與干板壓強降相當?shù)囊褐叨? m hd 液體流出降液管的壓頭損失 m hL 板上液層高度 m Wc 邊緣區(qū)高度 m Wd 弓形降壓管寬度 m Ws 破沫區(qū)寬度 m Z 塔的有效段高度 m ε 0 板上液層無孔系數(shù) θ 液體在降液管內(nèi)停留時間 s ρ L 液體密度 Kg/m3 ρ V 氣體密度 Kg/m3 σ 液體表面張力 dyn/cm Wd` 降液管寬度 m ρ 密度 Kg/m3 Aa 基板鼓泡區(qū)面積 m2 Af 總降壓管截面積 m2 AT 基截面積 m2 C 氣相負荷參數(shù) C20 液體表面張力為２０ 時的氣相負荷參數(shù) Cf 泛點負荷系數(shù) d0 篩板直徑 m D 塔徑 m F0 篩孔動能因數(shù) g 重力加速度 m2/s 吉林化工學院化工原理課程設計 33 h0 降液管底隙高度 m hp 與單板壓降相當?shù)囊簩痈叨? m hW 出口堰高 m hσ 與克服表面張力壓強降相當?shù)囊褐叨? m hd 降液管壓強降相當液柱高度 m HT 板間距 m LW 堰長 m Lh 塔內(nèi)液體流量 m3/h Ls 塔內(nèi)液體流量 m3/s N 一層塔板上的篩孔總數(shù) U 空塔氣速 m/s U0 篩板氣速 m/s Vh 塔內(nèi)氣體流量 m3/h Vs 塔內(nèi)氣體流量 m3/s 吉林化工學院化工原理課程設計 34 第 4 章 輔助設備及選型 精餾塔的附屬設備 精餾塔的附屬設備包括蒸氣冷凝器、產(chǎn)品冷卻器、再沸器 (蒸餾釜 )、原料預熱器等，可根據(jù)有關教材或化工手冊進行選型與設計。設人孔處的板間距應等于或大于 600mm。 (0 . 8 4 0 . 0 5)c ??? 39。239。本 設計的1400 1600D mm mm??,故液面落差可忽略不計 。提 數(shù)值 液體平均表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算 ，即： iLm x?? i?? 塔頂液相平均表面張力的計算 ： 由 ? ℃ ，查表得 2 1 . 2 7 /2 1 . 6 9 /2 1 . 2 7 0 . 9 8 2 1 . 6 9 1 0 . 9 8 2 1 . 2 8 /LDmNmm N mm N m?????? ? ? ? ? ?苯甲 苯（ ） 吉林化工學院化工原理課程設計 18 進料板液相平均表面張力的計算 ： 由 ? ℃，查表得 ??? ??苯甲 苯LFm= mN/m= mN/m=0. 50 20. 60+ (1 0) 20. 59= 20. 33 mN/ m 精餾段液相平均表面張力的計算： ( 21 .2 8 20 .3 3 ) / 2 20 .8 1 /Lm mN m? ? ? ? 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 精餾段的氣液相體積流率為 31 2 1 . 2 1 8 0 . 1 2 0 . 9 9 2 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 7 1 7VmsVmVMV m s? ?? ? ?? 38 6 . 5 8 8 1 . 7 6 0 . 0 0 2 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 8 . 3 6LmsLmLML m s? ?? ? ?? 1 / 2 1 / 20 . 0 0 2 4 3 6 0 0 8 0 8 . 3 6( ) ( ) 0 . 0 4 1 70 . 9 9 2 9 3 6 0 0 2 . 7 1 7hLhLVv ?? ???? 取板間距 HT=, 板上液層高度 hL=, 則 mhH LT ???? 查史密斯關聯(lián)圖得 C20= 吉林化工學院化工原理課程設計 19 0 . 2 0 . 220 ( ) 0 . 0 4 6( ) 0 . 0 4 6 42 0 2 0LCC ?? ? ? max 8 0 8 . 3 6 2 . 7 1 70 . 0 4 6 4 0 . 7 9 9 / C m s?????? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 max0 . 8 0 . 8 0 . 7 9 9 0 . 6 3 9 /u u m s? ? ? ? 4 4 0 . 9 9 2 9 . 1 4 0 . 6 3 9sVDmu? ?? ? ?? 按標準塔徑圓整后 D= 。 M =70 = kg/h 表 10 進料數(shù)據(jù)結果表 符號 / VFMkg kmol / LFMkg kmol 3/VFkg m? 3/LFkg m? LFmPas?? 39。 s μ LW=μ 甲 苯 = mPa 1 5 6 . 5 7 5 3 5 . 3 7 0 . 0 3 1 . 2 9 2 0 . 0 8 71 2 1 . 2 0 5 1 2 1 . 0 5WLWy x x x xVV? ? ? ? ? ? ? （ 3） 用逐板法計算理論層板數(shù) ? =，則相平衡方程 ( 1) 2 . 6 2 1 . 6 2yyx yy????? ? ? 由 ???? 聯(lián)立得 兩操作線交點的橫坐標 為 fx ? 先交替使用相平衡方程與精餾端操作線方程 吉林化工學院化工原理課程設計 12 122334455 8 492 579 963 176 095 580 975 780 722 358Dfxxyxyxy x x? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 第 5 塊板為加料板 以下交替使用相平衡方程與提餾端操作線方程 5 ? 66778899 518 167 509 368 208 976 386 151 Wyxyxy x x? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? 總理論板數(shù)為 9，精餾段理論板數(shù)為 4，第 5 塊為進料板 （ 4） 實際板層數(shù)的求取 精 留段實際板層數(shù) ： N 精 =4/=≈ 8 提留段實際板層數(shù) ： N 提 =5/=≈ 10 第 3 章 板式塔主要工藝尺寸的計算 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算 苯和甲苯物性數(shù)據(jù) 表 4 液相密度 溫度 t,℃ 80 90 100 110 120 吉林化工學院化工原理課程設計 13 ρ A,kg/m3 815 ρ B,kg/m3 810 表 5 液體的表面張力σ 溫度 t,℃ 80 90 100 110 120 σ A,mN/m σ B,mN/m 表 6 液體的粘度μ L 溫度 t,℃ 80 90 100 110 120 μ LA mPa μ LB mPa 表 7 液體氣化熱γ 溫度 t,℃ 80 90 100 110 120 γ A,kJ/kg γ B,kJ/kg 塔頂條件下的流量及物理性參數(shù) xD= , xD’= , D = kmol/h (1) 氣體平均相對分子質(zhì)量 LDM =M 苯 xD+M 甲苯 （ 1xD） = + () = kmol/h (2) 液相相對分子質(zhì)量 LD VDMM? = kg/mol (3) 氣相密度 ρ VD= 007 8 .3 9 1 2 7 3 .1 5 2 .6 9 82 2 .4 2 2 .4 2 7 3 .1 5 8 1 .1 5VDM T pTp? ? ? ? ??kg/m3 (4) 液相密度 TLD= ℃ , 查表 ?苯 =815 kg/m3 ， ?甲 苯 =810 kg/m3 用內(nèi)插法算得 39。1CTT = ? = 蒸發(fā)潛熱 Δ HV甲苯 =360 1 ????????= kJ/kg ∴ QC =(R+1)D(IVDILD)=(+1) = 610 kJ/h (2) 冷卻水消耗量 吉林化工學院化工原理課程設計 11 WC=21()CpcQC t t? 式中 WC——— 冷卻水消耗量， kg/h Cpc——— 冷卻介質(zhì)在平均溫度下的比熱容， kJ/(kg/℃ ) t t2——— 冷卻介質(zhì)在冷凝器進出口處的前往溫度， ℃ 所以 _t = 122tt? =20 302? =25℃ 次溫度下冷卻水的比熱容 Cpc= kJ/(kg/℃ ) WC=21()CpcQC t t? = (30 20)???= 410 kg/h 理論塔板數(shù)的計算 （ 1）精餾塔的氣、液相負荷 39。水蒸氣易獲得、清潔、不易腐蝕加熱管，不但成本會相應降低，塔結構也不復雜。 吉林化工學院化工原理課程設計 7 第 2 章 工 藝 計 算 基 礎數(shù)據(jù) 汽液平衡時， t,x,y 數(shù)據(jù) 表 1 苯 — 甲苯汽液平衡數(shù)據(jù) 苯的摩爾分數(shù) 溫度 ℃ 苯的摩爾分數(shù) 溫度 ℃ 液相 氣相 液相 氣相 物料恒算 已知 F=65kmol/h, xF=, xD=, xW= 苯 的摩爾質(zhì)量 /AM kg kmol? 甲苯的摩爾質(zhì)量 /BM kg mol? 2. 物料衡算原料處理量 原料液 ： 70 /F kmo l h? 總物料 ： F D W?? 易揮發(fā)組分： F D WF x D x W x? ? ? ? ? 聯(lián)立求解得 ： 0 . 5 0 0 . 0 37 0 3 4 . 6 3 /0 . 9 8 0 . 0 3FWDWxxD F k m o l h? ?? ? ? ? ??? 35 .3 7 /W F D km ol h? ? ? 3. 塔頂、塔釜產(chǎn)品質(zhì)量流量 塔頂產(chǎn)品質(zhì)量流量 _39。 回流比的 選擇 回流方式可分為重力回流和強制回流。泡點進料時，基于恒摩爾流假定，精餾段和提餾段上升蒸汽的摩爾流量相等，故精餾段和提餾段塔徑基本相等，制造上較為方便。 總之，確定流程時要較全面，合理地兼顧設 備，操作費用，操作控制及安全諸因素。間歇蒸餾具有操作靈活，適應性強等優(yōu)點，適合于小規(guī)模，多品種或多組分物系的初步分離。 篩板的優(yōu)點是結