【正文】 ，在選材設(shè)計(jì)上參考了大量資料、手冊(cè)等，故計(jì)算結(jié)果可能近似或雷同。 39。s/~ 4．塔釜出料管 s/ 3??????? L W mL W mS MLL ? 選擇塔釜出料液流速 s/?u ，則 m07 00 ?????? uLd S? 按照 GB8163— 87，選擇冷軋無(wú)縫鋼 管 mm283?? 核算 s/ 8 0 0 3 0 22 ?????? dLu S?，在 之間，可用。 將以上 5 條線標(biāo)繪于 SS LV? 圖中，即為提餾段負(fù)荷性能圖。圖見(jiàn)坐標(biāo)紙 。 八、塔板負(fù)荷性能圖計(jì)算 （一）精餾段塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 VFu ?00? 取 F0=5，又 4/200 ?duVn? 故 smnV ds / 32020m i n ?????? ??）（ 據(jù)此做出與液體流量無(wú)關(guān)的水平漏液線（ 1） 2．液沫夾帶線 ???????? ????fTav hH ue ? 其中，SSfT Sa VVAA Vu 74 ????? （ a） ? ? ??????????????????????? ?323 3 6 0 WSwowwf l LEhhhh 22 近似取 E≈ , mlmh Ww , ?? 3/2323 SSf LLh ???????????? ??????????? ?（ b） 取液沫夾帶極限值 ve 為 氣液 kgkg / 。 取邊緣區(qū)寬度 Wc﹦ ,安定區(qū)寬度 mWs ? ， 開(kāi)孔區(qū)面積 17 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s in1802 ? 21222 5 0 4 4 3 1 i n4 4 8 03 1 4 1 m??????? ???? ?? 其中， mWDR C 4 4 5 ????? ，? ? ? ? 3 1 6 2 ??????? sd WWDx （ 2）提餾段塔板布置 取邊緣區(qū)寬度 Wc﹦ ,安定區(qū)寬度 mWs ? ， 開(kāi)孔區(qū)面積 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s in1 8 02 ? 21222 5 5 7 3 2 i n4 7 8 03 2 7 2 m??????? ???? ?? 其中， mWDR C 4 7 3 ????? ，? ? ? ? 3 2 5 2 ??????? sd WWDx （ 3） 浮閥數(shù) n 與開(kāi)孔率 ? F1 型浮閥的閥孔直徑為 39mm 閥孔氣速VFu ?00? ，其中取 F0=10 浮閥數(shù)目4/200 ?du Vn? 開(kāi)孔率Dn 220d?? 精餾段 smu / ?? 18 1 3 90 3 3 9 6 ???? ?? ? %11 0 3 3 3 9 ?????? 提留段 smu / ?? ???? ??n % 0 3 3 5 4 ?????? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 t=，則排間距 t? 為 精餾段 mmmntAt a 5 1 7 3 9 5 0 ?????? 提留段 mmmntAt a 4 7 7 5 4 5 5 ?????? 考慮到塔的直徑較大，故采用分塊式塔板，而各分快板的支撐與銜接將占去一部分鼓泡 區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小于計(jì)算值，故取 t? =40mm= 重新計(jì)算孔速及閥數(shù) 精餾段 1 6 7 5 0 ????? ttAn a smd V / 3 3 6 8 49 6 ???? ??? ? 0 ??? % 0 3 3 6 8 ?????? 提留段 ????? ttAn a smd V / 3 3 8 4 49 7 ???? ??? ? 0 ??? % 0 3 3 8 4 ?????? 由此可知，閥孔動(dòng)能因數(shù) 變化不大 七、塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 19 1．塔板壓降 ?hhhh lcp ??? （ 1）干板阻力 精餾段 s/m8 6 ??? Vcu ? 液柱則 ,111001?????Lccuhuu? 提餾段 s/??? Vcu ? 液柱則 ,2220xx?????Lccuhuu? （ 2）板上充氣液層阻力 取充氣系數(shù) ?? ，則 液柱m0 3 ???? Ll hh ? （ 3）液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，忽略不計(jì)。 二、精餾塔物料衡算 （以輕組分計(jì)算） 1．原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量 k m o l/?AM 氯苯的摩爾質(zhì)量 k m o l/?BM ?????????WDFxxx 2．原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 k m o l/ 1 1 2)0 0 ( 0 k m o l/ 1 2)9 8 ( 8 k m o l/ 1 2)7 2 ( 2 ??????????????????WDFMMM 3．物料衡算 原料處理量 h/3 4 . 6 2 k m o 100000082 ??? ??W 總物料衡算 ??DF 苯物料衡算 3 4 . 6 ??? DF 5 聯(lián)立解得 h/1 3 1 . 3 7 k m o lh/9 6 . 7 5 k m o l??FD 三、塔板數(shù)的確定 1．理論板數(shù) NT 的求取 （ 1）由手冊(cè)查得苯 — 氯苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出 x— y圖，見(jiàn) 圖 1。 1 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 苯 — 氯苯精餾過(guò)程板式塔設(shè)計(jì) 2 目 錄 ? 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)………………………… 3 ? 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)………………………… 4 ? 設(shè)計(jì)方案的確定…………………………………… 4 ? 精餾塔物料衡算…………………………………… 4 ? 塔板數(shù)的確定……………………………………… 5 ? 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算……… 8 ? 塔體工藝尺寸計(jì)算………………………………… 13 ? 塔板主要工藝尺寸………………………………… 15 ? 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算………………………………… 17 ? 浮閥塔的結(jié)構(gòu) ……………………………………… 20 ? 精餾塔接管尺寸…………………………………… 23 ? 產(chǎn)品冷卻器選型…………………………………… 25 ? 對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論…………… 25 附圖： 生產(chǎn)工藝流程圖 精餾塔設(shè)計(jì)流程圖 3 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) （一）題目 試設(shè)計(jì)一座苯 — 氯苯連續(xù)精餾塔，要求年產(chǎn)純度 %的氯苯 28000噸，塔頂餾出液中含氯苯不得高于 2%，原料液中含氯苯 35%（以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 C/oT 80 90 100 110 120 130 kPa/oAp kPa/oBp oooBABpp ppx ??? xppy Ao? 6 圖 1 圖解法求最小回流比 （ 2）由于泡點(diǎn)進(jìn)料 q=1，在圖上作直線 x= 交對(duì)角線于 a 點(diǎn)，作直線 x=交平衡線于 q 點(diǎn)，連接 a、 q 兩點(diǎn)，過(guò) q 點(diǎn)作橫軸的平行線交縱軸于一點(diǎn)，讀得 圖 1 x—y 圖 yq=，則最小回流比如 下： 2 3 9 3 8 in ????R 取操作回流比為 3 5 m in ???? RR （ 3）求精餾塔的氣、液相負(fù)荷 h/1 3 0 . 7 1 k m o lh/1 6 5 . 3 3 k m o l1 3 1 . 3 73 3 . 9 6h/1 3 0 . 7 1 k m o l9 6 . 7 5)13 5 ()1(h/3 3 . 9 6 k m o l9 6 . 7 53 5 ???????????????????VVFLLDRVRDL （ 4）求操作