【正文】 AA ? 2 /3Sm inS, 25. 75L2. 580. 397V ?? 此為液相負(fù)荷上限線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè) Ls,計(jì)算出相應(yīng)的 Vs 值。 L [1] 溫度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯（ mP a .s） 甲苯（ mP a .s） 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 第三章 塔體計(jì)算 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含苯的摩爾分率 0 . 0 2 40 . 9 8 / 9 2 . 1 30 . 0 2 / 7 8 . 1 10 . 0 2 / 7 8 . 1 1x0 . 9 8 30 . 0 2 / 9 2 . 1 30 . 9 8 / 7 8 . 1 10 . 9 8 / 7 8 . 1 1x0 . 4 40 . 6 0 / 9 2 . 1 30 . 4 0 / 7 8 . 1 10 . 4 0 / 7 8 . 1 1x【2】W【2】D【2】F????????? 平均分子量 ol9 1 . 8 0 k g / k m9 2 . 1 30 . 0 2 4 )(17 8 . 1 10 . 0 2 4Mol7 8 . 3 5 k g / k m9 2 . 1 30 . 9 8 3 )(17 8 . 1 10 . 9 8 3Mol8 5 . 9 6 k g / k m9 2 . 1 30 . 4 4 )(17 8 . 1 10 . 4 4M【2】W【2】D【2】F?????????????????? 物料衡算 進(jìn)料流量 hkg833324300 106F 7 ???? 總物料衡算 D W F??[2] 易揮發(fā)組分物料衡算 ? ?? [2] 聯(lián)立以上二式可得： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 hkg329805D ? hkg503405W ? 塔板數(shù)的確定 運(yùn)用 origin 繪圖求理論板 根據(jù)苯和甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作出 xy 圖 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 00 . 00 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91 . 0 Y X 0 . 4 4 00 . 6 60 . 30 . 0 2 40 . 9 8 31234567891011121314XwXD1 23 圖（ 31）苯 甲苯混合液 xy圖，圖解法求理論版 層數(shù) 求最小回流比 minR 及操作回流比 R 因泡點(diǎn)進(jìn)料，在圖中對(duì)角線上自點(diǎn) e(,)作垂線即為進(jìn)料線（ q 線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 , ?? qq xy ，此即為最小回流比時(shí)操作線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)。 一般經(jīng)驗(yàn)值 R=(1． 1～ 2． 0) Rmin 其中 R操作回流比， Rmin最小回流比。一般，凡通過(guò)常壓蒸餾不難實(shí)現(xiàn)分 離要求，并能用江河或循環(huán)水將冷凝下來(lái)的系統(tǒng)，都應(yīng)采用常壓蒸餾，對(duì)熱敏性物料或混合液沸點(diǎn)的系統(tǒng)則宜采用減壓蒸餾；對(duì)常壓下的餾出物的冷凝溫度過(guò)低的系統(tǒng)，需要高塔壓或采用深井水，冷凍鹽水作為冷卻劑；常壓下呈現(xiàn)氣態(tài)的物料必須采用加壓蒸餾。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分汽化與部分冷凝進(jìn)行精餾分離，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。 浮閥塔的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，操作彈性較大，塔板效率高，氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小，塔的造價(jià)低，塔板結(jié)構(gòu)較泡罩塔簡(jiǎn)單。板式塔大致可分為兩類：（ 1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、蛇形、 S 型、多降液管塔板；（ 2）無(wú)降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。 26 液相負(fù)荷下限線 14 精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算 10 操作壓強(qiáng)的計(jì)算 Pa 9 精餾塔有效高度的計(jì)算 4 主要設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算 3 加熱方式 3 操作條件 在確定的工藝要求下，確定設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，塔輔助設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算，精餾工藝過(guò)程流程圖，精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 關(guān)鍵詞 ：板式塔；苯 甲苯；工藝計(jì)算；結(jié)構(gòu)圖 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) II Abstract This design for benzenetoluene continuous operation of the column, the design requirements of the purity of 98% annual capacity of 60000 t toluene, being in distillate including toluene shall not be higher than the 2%, raw material liquid 40% (above all is the toluene quality score) distillation separation liquid mixture is a kind of the most monly used in chemical refining unit operation, oil chemical industry etc widely applied Keywords: plate tower。 4 回流比的選擇 7 物料衡算 9 全塔效率 26 漏液線（氣相負(fù)荷下限線） 33 致謝 工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的 塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。 （二）篩板塔 篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，呈正三角形排列。在此過(guò)程中，熱能利用率很低，為此，在確定流程裝置時(shí)應(yīng)考慮余熱 的利用，注意節(jié)能。 進(jìn)料液狀態(tài)的選擇 進(jìn)料熱狀態(tài)以進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù) q 表達(dá)，即 q=每摩爾進(jìn)料變成飽和蒸汽所需熱量 /每摩爾進(jìn)料的汽化潛熱。對(duì)特殊物系和與場(chǎng)合，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選定回流比。依最小回流比計(jì)算式： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 1 . 4 90 . 4 40 . 6 6 0 . 6 60 . 9 83xy yxRqqqDm i n ??????? ；[2] 取操作回流比 R=(~2)Rmin[1] 2 .3 81 .4 91 .61 .6 RR m in ???? [2] 求理論板數(shù) TN 精餾段操作線方程為： 0 . 3 00 0 . 6 9 1 χ1R xx1R Ry D ?????? [2] 按常規(guī)，在圖 (1)上作圖解得： ? 層（包括再沸器） 第 7 層為加料板 精餾段板數(shù)為 7 提餾段板數(shù)為 全塔效率 TE mT 0 .6 1 6 lgμ0 .1 7E ??[2] 根據(jù)塔頂、塔底組成查圖 31，求得平均溫度為 ℃，該溫度下的液相平均粘度為 ? ? BAm μ0 .4 410 .4 4 μμ ??? [2]= ? ? .S0 . 2 7 3 m P0 . 2 80 . 4 410 . 2 6 50 . 4 a????? 故： 4 7 .6 %730 .6 1 6 lg 0 .20 .1 7E T ??? 實(shí)際板數(shù) N 精餾段實(shí)際板數(shù) : 15 ?? 提餾段實(shí)際板數(shù) : 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 12層N‘ ? 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段的有效高度 Z=（ N－ 1） HT=(15－ 2) =[2] 提餾段得有效高度 Z=（ ‘N － 1） HT=（ 12－ 2） =[2] 精餾塔的有效高度為 Z= Z+ Z’ =++*4= m[2] 塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 操作壓強(qiáng)的計(jì)算 Pa 塔頂壓強(qiáng) PD= 取每層塔板壓降 △ P=[3] 則進(jìn)料板壓強(qiáng) PF=+14? = 塔釜壓強(qiáng) Pw=+13? = 精餾段平均操作壓強(qiáng) mP = ? = 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 操作溫度的計(jì)算 運(yùn)用 orign 繪出圖象如下圖 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 080859095100105110t(oC)X (Y )0 . 4 4 09 3 . 7tytx1 0 9 . 2 50 . 0 2 48 0 . 5 20 . 9 8 3P=10 1 . 3 2 5 Kpa 圖（ 32） 苯 甲苯混合液 tx(y)圖 ? ℃ , ? ℃ , ? ℃ 精餾段平均溫度 8 7 . 1 12 9 3 . 78 0 . 5 2t m ??? ℃ 提餾段平均溫度 1 0 1 . 521 0 9 . 2 59 3 . 7t m ??? ℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算