【正文】 ???VLVLFss 取板間距 HT=，板上液層高度 hL= ，則 HT－ hL= － = 由 Smith 關(guān)聯(lián)圖查得 C20= ??????? 2020?CC = 205 3 ?? ?????? ? ?? V VLCu ??m ax = m / ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔系數(shù)為： u== 1=muV s ????? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D＝ 塔截面積為： mDA 222T ???? ?? 實(shí)際空塔氣速為 : ??? AVTsu m/s 精餾塔的有效高度的計(jì)算 1)精餾段有效高度為： Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 221） = 2)提餾段有效高度為： Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 241） = 所以精餾塔的有效高度為 Z= Z 精 + Z 提 +=+= 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 s ； μ B= 00 )( )1(A ????? ????? MxMx MxaBFAFAF maa kgBAAA3/0 0 4 0 0 4 111LW m ?????????? ⑤提餾段的平均密度 ??Lm （ +） /2=179。m39。 表 甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 x(%) 0 30 y(%) 0 37 50 71 溫度 x(%) 70 95 100 y(%) 100 圖 甲苯物系的 xy圖 原料液的汽化潛熱 rm= ?380kJ/(1kg/78kg/mol)＋0 7 355192./? kJkgkg mol = 8892＋ 22862 = 31754 kJ/mol 知 xf = 時(shí)，液體的泡點(diǎn)為 ℃，則 平均溫度 ???mt℃ = K 查手冊(cè)得 ℃下苯和甲苯的比熱 為 (kg?K)， 故原料液的比熱為： Cp = ??78＋ ??92 = kJ/(kmol?K) ∴ ? ? 31754 ???????? m mp r rtCq 得 q線方程： 11y x F ?????? xqqxq 、液相負(fù)荷 L=RD= = kmol/h V=(R+1)D=(+1) = kmol/h L? =L+q F=+ 180= kmol/h V? =V+(q1) F=+() 180= kmol/h Ⅰ、精餾段操作線方程 11y 1 ????? RR R xx Dnn 1 ??? x nn Ⅱ、提餾段操作線方程 xxy Wnn VWVL ????????1 10 51 ?? ????? xy nn 兩線交點(diǎn)坐標(biāo)：（ ， ） 采用圖解法求理論塔板數(shù)，如圖 。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。釜液冷卻器和產(chǎn)品冷凝器等設(shè)備。閥片升降位置隨氣流量大小作自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使進(jìn)入液層的氣速基本穩(wěn)定。精餾過程在能量計(jì)的驅(qū)動(dòng)下，使氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各相分揮發(fā)度的不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。沸點(diǎn) ℃在常溫常壓下是無色透明的液體，并具強(qiáng)烈的特殊芳香氣味，有毒。 繪制了生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設(shè)計(jì)條件圖。團(tuán)隊(duì)合作，討論完善，總結(jié)思考能力得到了鍛煉。可用來制備染料，樹脂，農(nóng)藥，合成藥物，合成橡膠，合成纖維和洗滌劑等等；甲苯不僅是有機(jī)化工合成的優(yōu)良溶劑，而且可以合成異氰酸酯，甲酚等化工產(chǎn)品，其分子式 CH3（ C6H5），分子量 ，相 對(duì)密度 (20℃ )。分離苯與甲苯的生產(chǎn)工藝有：精餾法，膜分離法，萃取法。 浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、造價(jià)低，塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大，其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時(shí)，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。另外，為保持塔的操作穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免受泵操作波動(dòng)的影響。冷凝器在泡點(diǎn)下一部分回流到塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送入儲(chǔ)罐。 安托因方程： lgP0=AB/(t+C) 由物性手冊(cè)查得苯（ A） — 甲苯（ B）理想物系。； ?B = kg/m179。 s ?LDmlg = lg()+ () lg() ?LDm =39。o ?， muLLh oWso 03 04 360000 64 39。 停留時(shí)間： sLHASTf 1 1 5 2 39。 2）提餾段 液沫夾帶按下式計(jì)算： )/( smAA vu fT sa ????? 氣液氣液kgkgkgkghH ueLTaLV// 3???????? ?????????????? ??? ????故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 Ve 在允許的范圍內(nèi) 泛點(diǎn)率的計(jì)算時(shí)間 可用式： %1 0 01 ????pFLsvLvsAKcZLVF ???和 % ???TFvLvsAKcVF ??? 塔板上液體流程長(zhǎng)度 mWDZ dL ?????? 塔板上液流面積 27 0 4 5 2 mAAA fTp ?????? 苯和甲苯混合液可按正常物系處理，取物性系數(shù) K 值， K=,取泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù) ?Fc ,將以上數(shù)值分別代入上式，得泛點(diǎn)率 F1為 %%1007 0 4 1 1 1 ??????????F 為避免液沫夾帶過量，對(duì)于大塔，泛點(diǎn)需控制在 80%以下。/s)Vs/(m/s)液相下限線液相上限線漏液線（精餾）漏液線（提溜）液沫夾帶上限線1 ( 精餾）液沫夾帶上限線1（提溜）液沫夾帶上限線2（精餾） 圖 4 塔板負(fù)荷性能圖 冷凝器的選型 本設(shè)計(jì)冷凝器選用管殼式全凝器 原因：因本設(shè)計(jì)冷凝器與被冷凝氣體走管間，對(duì)于蒸餾塔的冷凝器，一般選管殼式全凝器或空冷器，螺旋板式換熱器，以便及時(shí)排出冷凝液。 6 塔總體高度的設(shè)計(jì) 塔的頂部空間高度為 1200mm（取除味器到第一塊板的距離為600mm）塔的底部空間高度是 指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，取塔底空間為 塔總體高度 H=H底 +H有效 +H裙 +H封 +h頂 =++++= 7 附錄 9參考文獻(xiàn) 1. 管國(guó)鋒，趙汝溥 .化工原理 [M].第三版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021 2. 匡國(guó)柱 ， 史啟才 .化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) （第二版） [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 3. 賈紹義，柴誠(chéng)敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津：天津大學(xué)出版社， 4. 夏清，賈紹義 .化工原理（上冊(cè)） [M].天津：天津大學(xué)出版社， 5. 夏清，賈紹義 .化工原理（下冊(cè)） [M].天津：天津大學(xué)出版社， 6. 時(shí)鈞等 .化學(xué)工程手冊(cè) [M].第二版 .北京 ：化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 7. 劉光啟 ， 馬連湘 ， 劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù) 手冊(cè) （有機(jī)卷） [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 8. 劉光啟 ， 馬連湘 ， 劉杰 .化工物性算圖手冊(cè) [M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 9. 王松漢 .石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社 ， 2021 .化工設(shè)計(jì)概論 .北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 10致謝