【正文】 新計(jì)算： 9 00 3 8 7 4 7 202 ????? m/s 3 1 ???F 塔板開孔率： % 72 ??uu 七、塔板的流體力學(xué)計(jì)算 （一）、氣相通過浮閥塔板的壓降可根據(jù) ?hhhh cp ??? 1 計(jì)算 精餾段：干板阻力： 7 9 4 11 ??? vocu ?m/s 因 101 ocuu ? ，故 mguh Lvc 2120201 ??? ????? ?? 板上充氣液層阻力： 取 ?? ， mhh LL ???? ? 液面表面張力及所造成的阻力： 此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋? mh P ??? 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 18 7 1 5 5 ?????? ghP LpP ? Pa 提留段：干板阻力： 22 ??? vocu ?m/s 因 202 ocuu ? ，故 mguh Lvc 2220222 ??? ????? ?? 板上充氣液層阻力： 取 ?? ， mhh LL ???? ? 液面表面張力及所造成的阻力： 此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋? mh P ??? ?????? ghP LpP ? Pa （二）、淹塔 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清夜高度。1 ???? ?， 圓整取 ? ，上下塔徑一致 塔截面積： AT1== = m2 空塔氣速： ??? m/s 提餾段塔徑的計(jì)算 取板間距 HT=，取板上清液層高度 Lh ＝ 。 s 同理 。 圖解得總理論塔板數(shù) NT= （不含再沸器）。 年開工時(shí)間： 300（天） 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 6 第二章 精餾塔的工藝計(jì)算 一、精餾塔的物料衡算 (一 )、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 甲苯的摩爾質(zhì)量 MA= kg/kmol 乙苯的摩爾質(zhì)量 MB= kg/kmol ?FX 4 3 4 0 6/?? 0 . 9 4 7 560 . 0 6 / 1 0 6 . 10 . 9 4 / 9 2 . 1 30 . 9 4 / 9 2 . 1 3xD ??? 0 . 0 2 2 9 860 . 9 8 / 1 0 6 . 10 . 0 2 / 9 2 . 1 30 . 0 2 / 9 2 . 1 3xW ??? （二）、物料衡算 對(duì)于甲苯 乙苯雙組分的連續(xù)精餾塔，根據(jù)總物料衡算及甲苯的物料衡算可求得餾出液流率 D及殘液流率 W。 3．塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠(yuǎn)較其他形式的塔板 廣泛，是目前新型塔板研開發(fā)的主要方向。 精餾設(shè)備所用的設(shè)備及其相互聯(lián)系，總稱為精餾裝置，其核心為精餾塔。精餾結(jié)果，塔頂冷凝收集的是純低沸點(diǎn)組分，純高沸點(diǎn)組分則留在塔底。 常用板式塔類型有很多，如：篩板塔、泡罩塔、舌型塔、浮閥塔等。 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 5 2．操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操作而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔 都大。 進(jìn)料狀態(tài)： 泡點(diǎn)進(jìn)料 料液初溫 ： 泡點(diǎn)溫度 冷卻水的溫度： 25℃ 飽和蒸汽壓強(qiáng)： 5Kgf/cm2(1Kgf/cm2=)KPa 精餾塔塔頂壓強(qiáng) :1atm 單板壓降不大于 kPa 分離要求： 塔頂?shù)募妆胶坎恍∮?94%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) ),塔底的 甲苯含量不大于 2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )。在 xy 圖中繪出精餾段操作線、提留段操作線、 q線，并繪出梯級(jí)（如圖 2）。 s 2 7 1 1 1 72 7 5 1 1 01 2 0 ? ???? B?, ?B? mPa 液氣動(dòng)能參數(shù) ： 0 . 0 4 7 7 42 . 7 9 4 97 7 4 . 3 1 82 . 8 3 9 10 . 0 0 8 1 4 3VLPF2121V m 1L m 1s1s11 ?????????????????? ?? 查 Smith 通用關(guān)聯(lián)圖得 ??C 負(fù)荷因子： m / s 0. 07 94 612018 . 17 070. 08 120CC0 .20 .2L m 1201 ????????????????? ? 最大允空塔氣速： m / s 1 . 3 2 0 22 . 7 9 4 92 . 7 9 4 97 7 4 . 3 1 80 . 0 7 9 4 6 1 C V m 1 V m 1L m 11F1 ??? ? ??? 11 ?? F?? m/s 估算塔徑 ： m 97 0. 9 24 150. 7 85 2. 8 39 10. 7 85VD s139。 按 N=390 重新計(jì)算： 0 9 6 9 00 3 8 8 3 9 201 ????? m/s 1 9 9 4 9 6 ???F 塔板開孔率： %0 96 7 ??uu 提留段：取閥孔動(dòng)能因子 120?F ,則孔速 122020 ??? VFu ?m/s 每層塔板上浮閥數(shù)目： 340** 202202 ??? udVN S 塊 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距 t=75mm 則排間距： 1 0 30 7 4 0 6 2 9 ???? taNAtmm 因塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小些，取 901?t mm，按 t=75mm, 901?t mm，以等腰三角形叉排方式作圖，得排閥數(shù) 390 個(gè)。 八、塔板負(fù)荷性能圖 （一）、物沫夾帶線 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 20 泛點(diǎn)率bFLSVLVSAKCZLV ??? ??? 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線，按泛點(diǎn)率 80%計(jì)算： 精餾段： ? ??? SS LV 整理得： SS LV 3 8 2 8 8 ?? 由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè) SL 值算出 SV 提留段： ? ??? SS LV 整理得： SS LV ?? 表 6 物沫夾帶線上的氣液體積流量 精餾段 )//( )//( 33smV smLSS 提留段 )//( )//( 33smV smLSS （二） 、液泛線 dLledLpwT hhhhhhhhhH ????????? ?? )( 由此確定液泛線，忽略式中 ?h ])3 6 0 0(1 0 0 )[1()(1 5 )( 3/202020wSwwSLvwT l LEhhl LguhH ??????? ???? NdVu S200 4?? 精餾段： ])(1000 [)( 3/222221 SSS LLV ???????? ?? 整理得： 3/2 12 121 SSS LLV ??? 提留段： ])(1000 [)( 3/222222 SSS LLV ???????? ?? 整理得： 3/2 22 22 2 3 4 6 2 5 37 3 9 5 6 67 1 6 9 SSS LLV ??? 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 21 在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè) SL 值，算出的 SV 值。在這次化工原理課程設(shè)計(jì)中我也收獲到了很多，學(xué)會(huì)了一些 word中自己以前不會(huì)的的東西，加深學(xué)了 Auto CAD 繪圖軟件，同時(shí)也讓我深深地感受到了同學(xué)們之間的友誼，感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)，使我能夠順 利的完成我的課程設(shè)計(jì)，同時(shí)也感謝幾位同學(xué)在 CAD 繪圖過程中對(duì)我的指導(dǎo)。 設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。 （三）、物沫夾帶 （ 1） 精餾段：泛點(diǎn)率 %1 0 11111????bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 泛點(diǎn)率 %1 0 1111???TFVLVSAKCV ?? ? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： mWDZ dL 6 5 4 7 2 ?????? 板上液流面積： 22 5 1 7 3 9 9 mAAA fTb ?????? 查物性系數(shù) K=,泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖，得 ?FC %%1002 5 1 6 5 4 0 8 1 4 9 4 7 9 4 3 9 %100 11111??? ?????????bFLSVL VSAKCZLV ?? ?泛點(diǎn)率%% % 1111???? ?????TFVLVSAKCV ?? ?