【正文】 10 0 2 . 3 1 9 1 0 . 2 3 m s0 . 1 0 1 2 . 2 4 3SVu A ?? ? ? ? ?? ? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ? 塔板的壓降 （ 1）干板阻力 ch 計(jì)算： 干板阻力 ch ，由 0 5 ? ?? 查文獻(xiàn)（ 1）中圖 510得 C0= 精餾段： 22001 0 . 9 6 2 . 8 20 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 3 6 1 m0 . 7 7 2 8 0 1 . 6VcLuh C ??? ? ? ? ? （ 2）氣流穿過板上液層的阻力 hl計(jì)算 12 . 4 8 3 0 . 8 6 4m s3 . 1 4 2 0 . 2 6 7SaTfVu AA? ? ? ??? 1 / 2 1 / 20 . 8 6 4 2 . 8 2 1 . 4 5 / ( )a a VF u k g s m?? ? ? ? ? 查文獻(xiàn)（ 1）中 511，得 ?? 。 ①塔頂平均密度的計(jì)算： Dt =℃時(shí) ,查《化工原理》 (上 )得 338 1 2 . 1 / 8 0 7 . 5 /ABk g m k g m???? ? ?0 . 9 8 7 8 . 1 1 0 . 9 7 6 50 . 9 8 7 8 . 1 1 1 0 . 9 8 9 2 . 1 3Aa ???? ? ? ? ? ?0 . 0 2 9 2 . 1 3 0 . 0 2 3 50 . 0 2 9 2 . 1 3 1 0 . 0 2 7 8 . 1 1Ba ?? ? ? ? 30 . 9 7 6 5 0 . 0 2 3 51 / ( ) 8 1 2 . 0 /8 1 2 . 1 8 0 7 . 5L D m k g m? ? ? ? ②對(duì)于進(jìn)料板： Ft =℃時(shí) 337 9 2 . 5 / 7 9 0 . 2 /ABk g m k g m???? 同上可得 30 . 3 9 0 0 . 6 1 01 / ( ) 7 9 1 . 1 /7 9 2 . 5 7 9 0 . 2L F m gm? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 ③對(duì)于塔底： ? ℃時(shí) 337 8 1 . 2 / 7 8 2 . 3 /ABk g m k g m???? 同上可得 30 . 0 2 5 5 5 0 . 9 7 4 4 51 / ( ) 7 8 2 . 3 /7 8 1 . 2 7 8 2 . 3L W m k g m? ? ? ? （ 3） 精餾段平均液相密度： 31 8 1 2 . 0 7 9 1 . 1 8 0 1 . 6 k g m22L D m L F mLm ??? ? ?? ? ? ? 提餾段平均液相密度： 32 7 9 1 . 1 7 8 2 . 3 7 8 6 . 7 k g m22L W m L F mLm ??? ? ?? ? ? ? ? 液體平均表面張力計(jì)算 依下式計(jì)算1nm i ii x?????? （ 1）對(duì)于塔頂： 1 118 0 . 6 2 0 . 7 5 m N m , 2 1 . 0 2 m N m0 . 9 8 2 0 . 7 5 ( 1 0 . 9 8 ) 2 1 . 0 2 2 0 . 7 8 m N mD L A L BL D mtC ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 2）對(duì)于進(jìn)料板： 1 19 9 . 2 1 8 . 7 5 m N m , 1 9 . 2 5 m N m0 . 4 2 9 5 1 8 . 7 5 ( 1 0 . 5 7 0 5 ) 1 9 . 2 5 1 9 . 0 4 m N mF L A L BL F mtC ????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3）對(duì)于塔底： 1 111 0 9 . 1 1 8 . 1 m N m , 1 8 . 6 m N m0 . 0 3 1 8 . 1 ( 1 0 . 9 7 ) 1 8 . 6 1 8 . 5 9 m N mW L A L BL W mtC ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 4）精餾段平均表面張力： 1L1 2 0 . 7 8 1 9 . 0 4 1 9 . 9 1 m N m2m? ?? ? ? 提餾段平均表面張力： 1L2 1 8 . 5 9 1 1 9 . 0 4 1 8 . 8 2 m N m2m? ?? ? ? ? 精餾塔體工藝尺寸的計(jì)算 ? 塔徑的計(jì)算 （ 1） 求精餾塔氣液相負(fù)荷 精餾段： 2 . 8 2 8 1 . 7 9 2 3 0 . 6 4 7 8 k m o l / h( 1 ) ( 2 . 8 2 1 ) 8 1 . 7 9 3 1 2 . 4 3 7 8 k m o l / hL R DV R D? ? ? ?? ? ? ? ? ? 提餾段： 2 3 0 .6 4 7 8 0 .9 6 1 8 5 4 0 8 .2 4 7 8 k m o l /h( 1 ) 3 1 2 .4 3 7 8 ( 1 0 .9 6 ) 1 8 5 3 0 5 .0 3 7 k m o l /hL L q FV V q F? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 2） 精餾段的氣液體積流率為 : 311113 1 2 . 4 3 7 8 8 0 . 6 8 2 . 4 8 3 m s3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 8 2VmSVmVMV ? ?? ?? ? ? ??? 311112 3 0 . 6 4 7 8 8 2 . 4 5L 0 . 0 0 6 6 m s3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 1 . 6LmSLmLM ? ?? ?? ? ? ??? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 16 m a x LVVuC?????? （由式 20 ()20CC ??） 20C 由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取，圖的橫坐標(biāo)為 11220 . 0 0 6 6 3 6 0 0 8 0 1 . 6( ) ( ) 0 . 0 4 4 82 . 4 8 3 3 6 0 0 2 . 8 2h LhVLV ?? ?? ? ?? 取板間距 HT= 板上液層高度 ? h = 0 . 4 0 . 0 6 = 0 . 3 4TLH ? 查得 史密斯關(guān) 聯(lián)圖 到 20 ? 0 . 2 0 . 2120 1 9 . 9 1( ) 0 . 0 7 2 ( ) 0 . 0 7 1 92 0 2 0LmCC ?? ? ? ? 111m a x18 0 1 . 6 2 . 8 20 . 0 7 1 9 1 . 2 1 0 1 m s2 . 8 2L m V mVmuC ??? ? ?? ? ? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度為 m a x0 . 7 0 . 7 1 . 2 1 0 1 0 . 8 4 7 1 /u u m s? ? ? ? 塔徑 14 4 2 . 4 8 3 1 . 9 3 2 3 m3 . 1 4 0 . 8 4 7 1sVD u? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 ? 截面積 2 2 22 . 0 3 . 1 4 2 m44TAD??? ? ? ? 實(shí) 際空塔氣速 11 2 .4 8 3 0 .7 9 0 m s3 .1 4 2sTVu A? ? ? ? （ 2）提餾段氣液相體積流率計(jì)算 ,2 31,23 0 5 .0 3 7 8 7 .0 4 2 .3 1 9 m s3 6 0 0 3 6 0 0 3 .1 8VmsVmVMV ? ?? ?? ? ? ??? ,2 31,24 0 8 .2 4 7 8 8 8 .9 1 0 .0 1 2 8 m s3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 6 .7LmsLmLML ? ?? ?? ? ? ??? ( )20LCC ??式 中 由 計(jì) 算 其中的 20C 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，圖的橫坐標(biāo)為 11220 . 0 1 2 8 3 6 0 0 7 8 6 . 7( ) ( ) 0 . 0 8 7 02 . 3 1 9 3 6 0 0 3 . 1 7h LhVLV ?? ?? ? ?? 取板間距 HT= 板上液層高度 ? h = 0 . 4 0 . 0 6 = 0 . 3 4TLH ? 查 史密斯關(guān)聯(lián) 圖得到 20 ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 17 0 . 2 0 . 2220 1 8 . 8 2( ) 0 . 0 6 8 ( ) 0 . 0 6 7 22 0 2 0LmCC ?? ? ? ? 122m a x27 8 6 . 7 3 . 1 70 . 0 6 7 2 1 . 0 5 6 5 m s3 . 1 7L m V mVmuC ??? ? ?? ? ? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度為 1m a x0 . 7 0 . 7 1 . 0 5 6 5 0 . 7 3 9 6 m suu? ? ? ? ? 塔徑 24 4 2 . 3 1 9 1 . 9 9 9 m3 . 1 4 0 . 7 3 9 6sVD u? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 ? 截面積 2 2 22 . 0 3 . 1 4 2 m44TAD??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速 11 2 .3 1 9 0 .7 3 8 m s3 .1 4 2sTVu A? ? ? ? 根據(jù)上述精餾段和提留段塔徑的計(jì)算，可知全塔塔徑為 ? ? 精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 ? 精餾段有效高度的計(jì)算 精 餾 段 有 效 高 度 為 TN 1) H11( (12 1 ) 0. 4 4. 4 mZ ? ? ? ? ? 提 餾 段 有 效 高 度 為 TN 1) H22( (14 1 ) 0. 4 5. 2 mZ ? ? ? ? ? 在進(jìn)料板上方開一個(gè)小孔，氣高度為 故精餾塔的有效高度為 12 0. 8 10 .4 mZ Z Z? ? ? ? ? 溢流裝置計(jì)算 因 ? ，可 采用單溢流弓型降液管，采用凹形受液盤，不設(shè)進(jìn)口堰，各項(xiàng)計(jì)算如下： （ 1）溢流堰長(zhǎng) Wl mWlD? ? ? ? (2) 溢 流堰高度 Wh W L OWh h h?? 選平直堰，堰上液高度為 OWh ，近似取 1E? ， 22331 33 3 6 0 0 0 . 0 0 6 62 . 8 4 1 0 ( ) 2 . 8 4 1 0 1 ( ) 0 . 0 1 9 11 . 3 6SOWWLh E ml?? ?? ? ? ? ? ? ? ? 取板上清液層高度 60mmLh ? 故 0 .0 6 0 .0 1 9 1 0 .0 4 0 9 mW L O Wh h h? ? ? ? ? (3)弓形降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA 由 ? 查弓型降液管圖 得 ? ， TAA ? 故 0 . 1 4 8 0 . 1 4 8 2 . 0 0 . 2 9 6 mdWD? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 18 20 . 0 8 5 0 . 0 8 5 3 . 1 4 2 0 . 2 6 7 mfTAA? ? ? ? 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間 13600 3 6 0 0 0 . 2 6 7 0 . 4 1 6 . 1 8 5 s0 . 0 0 6 6 3 6 0 0fThAH sL? ??? ? ? ??， 故降液管設(shè)計(jì)合理。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的 2倍。 四 回流方式 本設(shè)計(jì)采用泵泡點(diǎn)回流 。 ? 小孔篩板容易堵塞。目前從國(guó)內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔。它通過氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用各組分揮發(fā)度的不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相傳遞，難揮發(fā)組分由氣相向液相傳遞，是汽液相之間的傳質(zhì)傳熱的過程。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 1 吉林化工學(xué)院 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 題目 苯 甲苯二元物系篩板精餾塔設(shè)計(jì) 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 2 目 錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)計(jì)劃書 （ 3） 摘要 （ 4） 第一章 緒論 （ 5） 第二章 流程的設(shè)計(jì)及 說(shuō)明