【正文】 B為 70、 780、 90、 100、 110mm 等。 （ 5） 降液管底隙高度 h0 的計(jì)算 取液體通過降液管底隙的流速 smu /39。 tD=℃ 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )pD p D p DC C x C x? ? ? ? ?/ ( )kJ kmol K? = / ( )kJ kmol K? tW=℃ 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )pW p W p WC C x C x? ? ? ? ?= / ( )kJ kmol K? Ft =℃ 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12(1 )P P F P FC C x C x? ? ? ?= / ( )kJ kmol K? Dt =℃ 1 393 .776 /r KJ Kg? 2 379 .625 /r KJ Kg? 12 (1 )DDr r x r x? ? ? ? ? = 39 3. 77 6 0. 98 37 9. 62 5 (1 0. 98 )? ? ? ? = 塔頂 12(1 )D DDM M x M x? ? ? ? = (1 )? ? ? ? /kg kmol? （ 1） 0℃時(shí)塔頂氣體上升的焓 VQ 塔頂以 0℃為基準(zhǔn)， DpDVDQ V C t V M?? ? ? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 16 ? ? ? ? ? ? /KJ h? （ 2）回流液的焓 RQ 此為泡點(diǎn)回流，據(jù) t x y?? 圖查得此時(shí)組成下的泡點(diǎn) Dt ，用內(nèi)插法求得回流液組成下的 39。 s。 31 5 32 1 。 39 8 22 7 。 +() 80= kmol/h 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 10 操作線方程的確定 精餾段操作線方程為：1 2 . 1 5 0 . 9 8 0 . 6 8 0 . 3 11 1 2 . 1 5 1 2 . 1 5 1Dn n n nxRy x x xRR? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 提餾段操作線方程為： 39。 精餾塔物料衡算 加料量 ： F=80Kmol/h 原料組成 :XF= 塔頂組成： XD= 塔底組成 :XW= 總物料衡算 D+W=80 輕組分 (苯 )物料衡算 80? =+ 聯(lián)立兩式可解得 D= W=平均相對分子質(zhì)量 : FM = + ﹙ ﹚ = ㎏／ kmol DM = ﹢ （ ） =㎏／ kmol WM = +﹙ )=㎏／ kmol 故質(zhì)量流量： 39。其優(yōu)點(diǎn)是回流冷凝器無需支持結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是回流冷凝器回流控制較。直接蒸汽加熱直接由塔底進(jìn)入塔內(nèi)。一般地，除熱明性物系，凡通過常壓蒸餾能夠?qū)崿F(xiàn)分離要求，并能用江河水或循環(huán)水將餾出物冷凝下來的物系，都能采用常壓蒸餾；對熱敏性物系或者混合物泡點(diǎn)過高的物系，則宜采用減壓蒸餾；對常壓下餾出物冷凝溫度過低的物系，需提高塔壓或者采用深井水，冷凍鹽水作為冷卻劑；而常壓下呈氣態(tài)的物系必須采用加壓蒸餾。在此過程中，熱能利用率很低，為此，在確定裝置流程時(shí)應(yīng)考慮余熱的利用。 浮閥精餾塔是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的汽液傳質(zhì)設(shè)備。 ⑷ 舌形塔板 舌形塔板是為了防止過量液沫夾帶而設(shè)計(jì)的一種塔型，由舌孔噴出的氣流方向近于水平，產(chǎn)生的液滴幾乎不具有向上的初速度。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇 精餾塔。按逐板計(jì)算理論板數(shù)為 16。 繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、精餾塔設(shè)備條件圖（手繪 A2）。確定了塔的主要工藝尺寸，塔板采用單溢流弓型降液管齒型堰如塔徑 米等。升氣管是泡罩塔區(qū)別于其它塔板的主要結(jié)構(gòu)特征。 ⑹ 垂直浮閥 垂直浮閥是在塔板上開有若干直徑為 100200mm的大圓孔，孔上設(shè)置圓柱形泡罩，泡罩下緣于塔板有一定的間隙，泡罩側(cè)壁開有許多篩孔。 飽和蒸汽產(chǎn)品采出塔底物料采出進(jìn)料 精餾框架簡圖 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 4 第一章 設(shè) 計(jì) 方 案 裝置流程的確定 蒸餾裝置包括精餾塔，原料預(yù)熱器，蒸餾釜（再沸器），冷凝器， 釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)。 塔頂冷凝裝置可采用全冷凝器，分冷凝器兩種不同的設(shè)置。對于冷液進(jìn)料，當(dāng)組成一定時(shí)，流量一定對分離有利，節(jié)省加熱費(fèi)用。間接蒸汽加熱使通過加熱器使釡液部分汽化。在這種情況下，可采用強(qiáng)制回流，塔頂上蒸汽采用冷凝器冷卻以冷回流流入塔中。F =F FM =80 ㎏／ h=㎏／ h 質(zhì)量分率： 39。 1 .4 0 .0 1 2Wn n nWxLy x xVV? ? ? ? ? 精餾塔理論塔板的確定 由于塔頂是全凝器所以有 1 ?? 111 0 .9 5 2 12 .4 6 3 1 .4 6 3yx y??? 由精餾段操作線方程 y=+ 得 y2= 由 平衡線方程可得 22 2 0 . 9 5 2 1 42 . 4 6 3 1 . 4 6 3yx y??? 同理可算出如下值： 334455667788991 0 1 011 22 9 。 31 3 51 9 。 s 2t =℃ , 110100L ?????? 苯苯 L?? mPa s 所以： ,2 0 .2 4 50 .4 9 ( 2 .4 1 1 0 .2 6 0 4 )TE ??? ?=， 8ENNTT ??? ’‘提p 塊 故全塔所需實(shí)際塔板數(shù)： 311516N ????? 提精 ppp NN (包括再沸器 ) 全塔 效率： %%1003116NNE pTT ???? 實(shí)際進(jìn)料位置為第 16塊板，實(shí)際塔板數(shù) N=31塊。 Dt =℃ 118 0 9 0 8 0 8 0 .6 8 1 4 .3 3 48 1 5 8 0 3 .9 8 1 5 LL ????? ? ?3/kgm 228 0 9 0 8 0 8 0 .6 8 0 9 .4 1 28 1 0 8 0 0 .2 8 1 0 LL ????? ? ?3/kgm 121 0 . 9 8 1 0 . 9 8 8 1 4 . 2 3 5DD L L ?? ? ??? ? ? ?3/kgm ? ℃ 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 111 0 0 9 0 9 3 . 1 2 9 0 8 0 0 . 3 4 27 9 2 . 5 8 0 3 . 9 8 0 3 . 9 LL ????? ? ?3/kgm 221 0 0 9 0 9 3 . 1 2 9 0 7 9 6 . 6 4 27 9 0 . 3 8 0 0 . 2 8 0 0 . 2 LL ????? ? ?3/kgm 121 0 . 4 5 1 0 . 4 5 7 9 8 . 3 0 3FF L L ?? ? ??? ? ? ?3/kgm Wt =℃ 111 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 9 . 0 7 7 8 1 . 4 3 57 9 2 . 5 7 8 0 . 3 7 9 2 . 5 LL ????? ? ?3/kgm 221 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 9 . 0 7 7 8 1 . 2 37 9 0 . 3 7 8 0 . 3 7 9 0 . 3 LL ????? ? ?3/kgm 121 0 . 0 3 1 0 . 0 3 7 8 1 . 2 3 6WW L L ?? ? ??? ? ? ?3/kgm 所以精餾段 : 1 8 0 6 .2 6 92FDL ??? ???3/kgm 提餾段 2 7 8 9 .7 7 02FwL ??? ???3/kgm 氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算 ,即 精餾段 ? ? 31 0 6 . 9 2 5 8 1 . 4 1 2 . 9 1 /8 . 3 1 4 8 6 . 8 6 2 7 3 . 1 5m V mVm mM k g mR? ? ?? ? ?? ? ? 提餾段 ? ? 31 1 7 . 7 7 5 8 7 . 7 8 5 3 . 3 2 /8 . 3 1 4 1 0 1 . 0 9 5 2 7 3 . 1 5m V mVm mM k g mR? ? ?? ? ?? ? ? （ 1）精餾段的氣液體積流率： 由 精 餾 段 的 氣 液 負(fù) 荷 ： V=, L=：3311 1. 42 81 .4 1 0. 86 6 /36 00 36 00 2. 9176 .0 5 82 .3 05 /36 00 36 00 80 6. 26 9VmLmMsvmMsLmVV m sLL m s???? ? ???? ? ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 20 （ 2）提餾段的氣液體積流率： 由 提 餾 段 的 氣 液 負(fù) 荷 ： V=： 33 /3600 3600 /3600 3600 VmLmMsvmMsLmVV m sLL m s??? ?? ? ? ??? ?? ? ? ?? 167。 F1型又分為重閥（代號為 Z）和輕閥 (代號為 Q)兩種，分別由不同厚度薄板沖壓而成，前者重約 32克，最為常用；后者阻力略小，操作穩(wěn)定性也略差，適用于處理量大并要求阻力小的系統(tǒng)， 如減壓塔。 0F 反映密度為 V? 的氣體以吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 24 0u 速度通過閥孔時(shí)動能的大小。 2. 91 6. 04 10 .3 0F ? ? ? 閥孔動能因子變化不大，仍在 9~13之內(nèi) 塔板開孔率 =010 .7 6 6 1 0 0 % 1 2 .6 8 %39。 3. 32 5. 50 10 .0 2F ? ? ? 閥孔動能因子變化不大，仍在 9~13之內(nèi) 塔板開孔率 =020 .7 0 8 1 0 0 % 1 2 .8 7 %39。 167。 （ 2）提餾段： ○ 1 單層氣體通過塔板的壓降相當(dāng)于液柱 2 ? ②液體通過降液管的靜壓頭降 dh 因不設(shè)進(jìn)口堰，所以可用式 20 ????????? hLLhwsd 式中 00 .0 0 4 8 4 8 , 0 .8 4 , 0 .0 2 8swl m l m h m??? ? ? 20 . 0 0 4 8 4 80 . 1 5 3 0 . 0 0 6 50 . 8 4 0 . 0 2 8dhm??? ? ?????? ③板上液層高度： hL= 2 0 . 0 8 0 . 0 0 6 5 0 . 0 6 0 . 1 4 6 50 . 5 , 0 . 4 0 , 0 . 0 3 8dTwHmH m h m? ??? ? ? ?? ? ?取 已 選 定 ( ) ( ) h m? ? ? ? ? ? 從而可知 )( wTd hHH ??? ，符合防止液泛的要求 （三）霧沫 夾帶量 Ve 計(jì)算 精餾段： 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 28 判斷霧沫夾帶量 Ve 是否在小于 10%的合理范圍內(nèi)，是通過計(jì)算泛點(diǎn)率 F1來完成的。 80t mm? ，按 t=75mm, 39。 65t mm? ，按 t=75mm, 39。對于大塔，當(dāng)采用分塊式結(jié)構(gòu)時(shí)，不便于錯(cuò)排，閥孔也可按等腰三角形排列。 0 . 0 0 4 8 4 8 3 6 0 0fTsAH ssL? ? ??? ? ? ?? 故降液管設(shè)計(jì)符合要求。 熱量衡算： 由上面知道塔頂溫 Dt =℃， Wt =℃， Ft =℃ 由不同溫度下苯和甲苯的摩爾汽化熱公式： Cp=a+bT+cT2 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 查表得，對于苯， a=,b=,c= 對于甲苯， a=,b=,c= 求得在 Dt 、 Ft 、 wt 下的苯和甲