【正文】 遠(yuǎn)的低處，用泵向塔提供回流液。 （五）冷凝器 按冷凝器與塔的位置，可分為：整體式、自流式和強(qiáng)制循環(huán)式。對于處理不需要經(jīng)常清洗的物料，可隔 8～ 10塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔；對于易結(jié)垢、結(jié)焦的物系需經(jīng)常清洗，則每隔 4～ 6 塊塔板開一個(gè)人孔。 3/23/2m i n, ?????????????????? swsow Ll LEh / 34m in, ???sL （ 77） 21 圖 71精餾段篩板負(fù)荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) A，連接 OA，即作出操作線。 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間 ????? sTf LHA? （滿足要求） （ 4）降液管的底 隙高度 oh 液體通過降液管底隙的流速一般為 ~，取液體通過降液管底隙的流速m/??ou ，則有： m0 2 9 0 0 2 2 ????? ow so ul Lh （ oh 不宜小于 ~，本結(jié)果滿足要求） （ 1）邊緣區(qū)寬度 cW 與安定區(qū)寬度 sW 邊緣區(qū)寬度 cW ：一般為 50~75mm， D 2m時(shí)， cW 可達(dá) 100mm。 ? ? ? ? 2 6 9 0 0 ????????? FBFAm xx ??? 6 9 o g6 1 o g6 1 ????? mTE ? pN （近似取兩段效率相同） 精餾段： ??pN 塊，取 61?pN 塊 提餾段： ??pN 塊，取 112?pN 塊 總塔板數(shù) 1721 ??? ppp NNN 塊。 9 圖 31 苯 — 氯苯混合液的 x— y 圖 在 yx~ 圖上，因 1?q ，查得 ?ey ，而 ?? Fe xx ， ?Dx 。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔壓降由變送器測量，塔釜上升蒸汽量可通過采用釜液溫度或靈敏板進(jìn)行控制，塔壓可采用穩(wěn)壓閥控制，并可裝載自動(dòng)安全閥。 二．操作條件 4kPa（表壓）； ，自選； ，自選； (表壓 )； ； 三．塔板類型 篩板或浮閥塔板（ F1型）。 六．設(shè)計(jì)內(nèi)容 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； （可根據(jù)實(shí)際情況選作）； 。 二．設(shè)計(jì)方案的 特點(diǎn) 7 浮閥 塔應(yīng)用廣 泛， 對液體負(fù)荷變化敏感 ， 不適宜處理易聚合或者含有固體懸浮物的物料 浮閥 塔涉及液體均布問題在氣液接觸需冷卻時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜板式塔的設(shè)計(jì)資料更易得到 ， 而且更可靠 。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。其中，精餾段 31?TN 塊，提餾段 ?TN塊，第 4塊為加料板位置。 ? ? 842/8880 ???mt ℃ （三）平均分子量 mM 塔頂： ?? Dxy ， ?x （查相平衡圖） ? ? k g /k m o , ??????mVDM ? ? k g /k m o , ??????mLDM 加料板： ?Fy ， ?Fx （查相平衡圖） ? ? k g / k m o , ??????mVFM ? ? k g / k m o , ??????mLDM 精餾段： ? ? k g / k m o , ???mVM ? ? k g / k m o , ???mLM （四）平均密度 mρ mLρ, 表 41 組分的液相 密度 ρ （ kg/m3） 12 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 純組分在任何溫度下的密度可由下式計(jì)算 苯 ： tA ??ρ 推薦： tA ??ρ 氯苯 ： tB ??ρ 推薦： tB ??ρ 式中的 t為溫度，℃ 塔頂： 3k g /, ?????? tρ ALD 3k g / 0 3 9800 6 5 1 2 40 6 5 1 2 4, ?????? tρ BLD 3kg/ , ?????? mLDBLDBALDAmLD ρρa(bǔ)ρ aρ 進(jìn)料板： 3k g /, ?????? tρ ALF 3k g /, ?????? tρ BLF 3, k g / ?????? mLFBLFBALFAmLFaa ???? 精餾段： ? ? 3, k g / 5 02/ 7 2 0 ???mL? mVρ, ? ? 3, k g / 7 33 1 0 7 ??? ??? m mVmmV RTMp? （五） 液體的平均表面張力 mσ 附： 表 42 組分的表面張力 σ （ mN/m） 溫度，（℃） 80 85 110 115 120 131 σ 苯 氯苯 雙組分混合液體的表面張力 mσ 可按下式計(jì)算： ABBABAm xx σσ σσσ ?? （ BA xx、 為 A、 B組分的摩爾分率） 計(jì)算得，塔頂： mN/, ?ADσ ； mN/, ?BDσ （ 80℃） 13 m N/ , ??????? ??? ?????????? ??DABBABAmD xσxσ σσσ 進(jìn)料板： mN/, ?AFσ ； mN/, ?BFσ （ 88℃） m N/ , ??????? ??? ?????????? ??FABBABAmF xx ?? ??? 精餾段： ? ? m N / ???m? 氯苯的汽化潛熱： 常壓沸點(diǎn)下的汽化潛熱為 103kJ/kmol。故孔心距 mm1553 ???t 。( 2 )D p T T F BH H N S H S H H H? ? ? ? ? ? ? ? ? (81) 式中 HD—— 塔頂空間， m； HB—— 塔底空間， m； HT—— 塔板間距， m； HT’ —— 開有人孔的塔板間距， m； HF—— 進(jìn)料段高度， m； Np—— 實(shí)際塔板數(shù)； S—— 人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間的人孔）。其值視具體情況而定：當(dāng)進(jìn)料有15分鐘緩沖時(shí)間的容量時(shí)，塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間可取 3～ 5 分鐘，否則需有 10～15 分鐘的儲量，以保證塔底料液不致流空。這種布局的優(yōu)點(diǎn)是上升蒸汽壓降較小，蒸汽分布均勻，缺點(diǎn)是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維修，當(dāng)需用閥門、流量計(jì)來調(diào)節(jié)時(shí)，需較大位差，須增大塔頂板與冷凝器間距離，導(dǎo)致塔體過高。 （壓強(qiáng)降）的計(jì)算 （ 1）管程流動(dòng)阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。 (1)計(jì)算并初選設(shè)備規(guī)格 a．確定流體在換熱器中的流動(dòng)途徑 b．根據(jù)傳熱任務(wù)計(jì)算熱負(fù)荷 Q。否則需另設(shè) K值，重復(fù)以上計(jì)算 步驟。 （ b）是夾套式再沸器，液面上方必須留有蒸發(fā)空間，一般液面維持在容積的 70%左右。 圖 82 再沸器的型式 各接管直徑由流體速度及其流量，按連續(xù)性方程決定，即： 4 SVd u?? 式中： VS—— 流體體積流量， m3/ s； u—— 流體流速， m/ s； d—— 管子直徑， m。 加熱蒸氣鼓泡管（又叫蒸氣噴出器）若精餾塔采用直接蒸氣加熱時(shí)，在塔釜中要裝開孔的蒸氣鼓泡管。 離心泵的選擇，一般可按下列的方法與步驟進(jìn)行： （ 1）確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭 液體的輸送量一般為生產(chǎn)任務(wù)所規(guī)定，如果流量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，選泵時(shí)應(yīng)按最大流量考慮。 1． 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度。有時(shí)應(yīng)用加壓精餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時(shí)的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少精餾的能量消耗。若塔底產(chǎn)物近于純水，而且在濃度稀薄時(shí)溶液的相對揮發(fā)度較大，便可采用直接蒸汽加熱。 5. 熱能的利用 精餾過程是組分反復(fù)汽化和反復(fù)冷凝的過程，耗能較多，如何節(jié)約和合理地利用精餾過程本身的熱能是十分重要的。雖然整體設(shè)計(jì)我基本滿意，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)難免會(huì)有不足之處，請老師批評指正。資料、數(shù)據(jù)的收集，流程方案的確定，操作參數(shù)的選擇，工藝和設(shè)備的計(jì)算等，單憑所學(xué)教科書是難以解決的，它要求設(shè)計(jì)小組中每個(gè)成員均要去查閱一定的資料、文獻(xiàn)，并結(jié)合在化工原理課程中所學(xué)習(xí)過的理論知識及已修課程 (如化學(xué)，物理化學(xué)，工程制圖、分離技術(shù)等 )的基礎(chǔ)之上做綜合運(yùn)用。如果塔頂蒸汽溫度低，可選用冷凍鹽水或深井水作冷卻劑。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。采用減壓操作有利于分離相對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時(shí)還需要使用抽真空的設(shè)備。回流比對操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。另外，泵的型號選出后，應(yīng)列出該泵的各種性能參數(shù)。但太小不僅增加阻力損失，而且容易堵塞。 （ 3）進(jìn)料管徑 dF 料液由高位槽進(jìn)塔時(shí)，料液流速取 ～ 。這種型式再沸器汽化率不大于 40%，否則傳熱不良。塔底液體進(jìn)入底液池中，再進(jìn)入再沸器的管際空間被加熱而部分汽化。 f．由總傳熱速率方程 Q = KSΔ tm，初步計(jì)算出傳熱面積 S，并確定換熱器的基本尺 寸（如 D、 L、 n 及管子在管板上的排列等），或按系列標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)備規(guī)格（ 2）計(jì)算管程、殼程壓強(qiáng)降 根據(jù)初定的設(shè)備規(guī)格，計(jì)算管程、殼程流體的流速和壓強(qiáng)降。 239。 如圖 82（ d）、（ e）所示。下面簡要介